Pages Navigation Menu

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ПИ № ФС 77 - 51217, 16+

() Искать в Google Scholar
Цитировать

Цитировать

Электронная ссылка | Печатная ссылка

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.
Петроченко Е. В. ВЛИЯНИЕ БОРА НА ПАРАМЕТРЫ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ ВЫСОКОХРОМИСТЫХ КОМПЛЕКСНО-ЛЕГИРОВАННЫХ ЧУГУНОВ / Е. В. Петроченко, А. А. Ахметова, А. В. Шилова и др. // Международный научно-исследовательский журнал. — 2014. — №. — С. . — URL: https://research-journal.org/technical/vliyanie-bora-na-parametry-karbidnoj-fazy-vysokoxromistyx-kompleksno-legirovannyx-chugunov/ (дата обращения: 19.07.2019. ).

Импортировать


ВЛИЯНИЕ БОРА НА ПАРАМЕТРЫ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ ВЫСОКОХРОМИСТЫХ КОМПЛЕКСНО-ЛЕГИРОВАННЫХ ЧУГУНОВ

Петроченко Е.В.1, Ахметова А.А.2, Шилова А.В.3, Ахмеева З.Р.4

1Доктор технических наук, профессор,

2аспирант,

3, 4студент,

ФГБОУ ВПО МГТУ им. Г.И.Носова

ВЛИЯНИЕ БОРА НА ПАРАМЕТРЫ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ ВЫСОКОХРОМИСТЫХ КОМПЛЕКСНО-ЛЕГИРОВАННЫХ ЧУГУНОВ

Аннотация

Изучено влияние бора на параметры карбидной фазы, морфологию карбидов высокохромистого комплексно-легированного белого чугуна.

Ключевые слова: Бор, параметры карбидной фазы, комплексно-легированный чугун.

Petrochenko E.B.1, Akhmetova A.A.2, Shilova A.V.3, Ahmeeva Z.R.4

1Doctor of technical science, professor,

2post graduate student,

3,4students,

Magnitogorsk State technical University after by Nosov G.I.

THE EFFECT OF BORON ON THE PARAMETERS OF THE CARBIDE PHASE HIGH-CHROMIUM COMPLEX ALLOY CAST IRON

Abstract

The effect of boron on the parameters of the carbide phase morphology of the carbides of high-chromium complex alloy cast iron.

Keywords: boron, structure, cast iron

Комплексно-легированные белые чугуны (КЛБЧ)  как конструкционный и инструментальный материал находит широкое применение во всех отраслях машиностроения. Это предопределяет широкий интерес, который все больше проявляется в последние годы к совершенствованию структуры и свойств этих сплавов.

Несмотря на то, что КЛБЧ представляют собой чрезвычайно важный класс материалов, характеризующийся сочетанием уникальных свойств, таких как высокая износостойкость в условиях интенсивного абразивного изнашивания (в несколько раз превосходящая износостойкость легированных сталей, технологичность и экономичность в производстве), вопросы структурообразования этих чугунов недостаточно изучены.

Перспективным для увеличения срока службы деталей машин и инструментов, подвергающихся интенсивному абразивному изнашиванию при повышенных температурах является применение для их изготовления высокохромистых КЛБЧ. Подобные сплавы обладают повышенным комплексом механических и специальных свойств, таких как окалиностойкость, ростоустойчивость и износостойкость. Дальнейшего повышения свойств этих сплавов можно достигнуть за счет дополнительного микролегирования бором.

Одним из основных факторов, от которого зависят износостойкость и жаростойкость, являются характеристики карбидной фазы КЛБЧ.

В настоящей работе изучили влияние бора в количестве 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03% на параметры карбидной фазы сплавов системы Fe-C-Cr-Mn-Ni-Ti-Al-Nb. Количественный анализ карбидной фазы проводили на анализаторе изображений Tixomet Pro.Результаты количественного анализа представлены в таблице. Сплавы заливали в сухую, сырую песчано-глинястые формы и чугунный кокиль. Это обусловило различные условия охлаждения.

В качестве исходного состава был выбран чугун, легированный хромом, марганцем, алюминием, ниобием, титаном, никелем. Данный чугун был разработан для работы в условиях повышенного абразивного изнашивания при высоких температурах [1, 2]. Структура этого чугуна представляет собой карбиды типа МС, дендриты аустенита и аустенитохромистокарбидную эвтектику.

Таблица 1 – Количественный анализ карбидной фазы типа МС

Состав  

Тип формы

Параметры карбидной фазы
Объёмная доля МС, % Длина включений, L, мкм Площадь включений, А, мкм2 Расстояние между карбидами МС, мкм
ИЧ220Х18Г4Ю2Б2НТ сухая 3,38 4,45 22,4 96
сырая 2,3 5,2 22 156
кокиль 5,4 2,1 4,5 28
0,005% В сухая 1,01 0,769 1,2 157
сырая 1,33 1,99 4,45 159,7
кокиль 0,983 1,019 0,9 89,3
0,01% В сухая 0,85 2,07 4 229,9
сырая 0,76 1,65 3,04 248,5
кокиль 0,67 0,99 0,92 136,7
0,02% В сухая 0,56 1,52 2,13 253
сырая 1,25 1,96 3,58 148,7
кокиль 0,84 0,901 0,78 108,6
0,03% В сухая 1,12 1,51 2,83 174,2
сырая 1,37 0,82 1,56 138,2
кокиль 1,384 1,31 1,63 81,7

С увеличением количества бора до 0,01% объемная доля карбидов уменьшается по сравнению с исходным чугуном с 2,3-5,4%, до 0,67-0,85%, а при микролегировании 0,03%В увеличивается до 1,12-1,38% (рис. 1). Расстояние между карбидами с увеличением содержания бора до 0,01% возрастает с 28-156 мкм до 136-248 мкм, а при количестве бора 0,03% уменьшается до 81-174 мкм. Площадь карбидных включений, ее длина с увеличением скорости охлаждения уменьшается.

02-08-2018 18-17-34

Рис. 1 – Объемная доля карбидов и расстояние между ними в зависимости от количества бора и скорости охлаждения

Микролегирование бором меняет морфологию карбидов МС с дендритной в исходном чугуне (рис. 2,а) на компактную форму (рис. 2,б). Располагаются карбиды МС преимущественно в эвтектике. Размеры дендритов аустенита с повышением содержания бора до 0,01% также уменьшаются, а потом увеличиваются при содержании бора 0,03%.

02-08-2018 18-18-57

Рис. 2 – Карбиды МС до (а) и после (б) микролегирования бором

Проведенные исследования позволили установить характер влияния микролегирования бором на морфологию, объемную долю карбидной фазы, длину, площадь карбидов и межкарбидное расстояние.

Литература

  1. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Влияние химического состава, условий охлаждения при затвердевании на структуру и свойства жароизносостойких комплексно-легированных железоуглеродистых сплавов // Технология металлов. 2013. № 1 С. 10-14.
  2. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Анализ взаимосвязи химического состава, условий охлаждения при затвердевании с особенностями строения сплавов, окисленной поверхности и свойствами комплексно-легированных белых чугунов//Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2011. № 4 (36) С. 50-53.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.