ВПЛИВ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ЧАВУНУ НА РОЗПОДІЛ Mn ПОМІЖ ФАЗАМИ

Autor: Netrebko, V. V., Volchok, I. P.
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту; № 6(66) (2016); 115-123
Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта; № 6(66) (2016); 115-123
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport; № 6(66) (2016); 115-123
ISSN: 2307-3489
2307-6666
Popis: Purpose. This paper focuses on obtaining the dependencies of the manganese content in the metallic base (Mno) and its interphase distribution coefficient (KPMn) on the cast iron’s chemical composition in the system Fe–C–Cr – Ni –Mn. Methodology. The cast irons containing 1.09…3.91% С, 0.6…5.4 % Mn, 11.43…25.57 % Crand 0.19…3.01 % Ni have been studied. The active experiment design techniques were applied to build a mathematical model of manganese distribution. Cast iron was smelted in the induction furnace with the capacity of 60 kg, with basic lining.Findings.Manganese, being a carbide-forming element, distributed between carbides and the metallic base. With the use of the mathematical statistics methods, regression dependencies of the manganese concentration in the base and its interphase distribution coefficient on the С, Mn, Cr and Ni content in the cast iron were established. The manganese concentration in the base varied from 0.37 % at 1.09 % С, 0.6 % Mn, 11.43 % Cr and 3.01 % Ni to 5.79 % at1.09% С, 5.4 % Mn, 25.57 % Cr and 0.19 % Ni. The minimum value of the interphase distribution coefficient was 0.16 in the cast iron containing 1.09 % С, 0.6 % Mn, 25.57 % Cr and 3.01 % Ni. When the КРMn coefficient values were lower than 1, manganese concentrated predominantly in the metallic base. The maximum value of the КРMn coefficient was 2.48 at 3.91 % С, 0.6 % Mn, 11.43 % Cr and 0.19 % Ni. The manganese distribution pattern was determined by the carbides’ quantity and chromium and carbon ratio that determined the carbide type. The carbides’ composition was formed as a result of carbide-forming elements contention. Originality. Regression dependencies of the manganese content in the base and its interphase distribution coefficient on the cast iron’s chemical composition in the system Fe–C–Cr – Ni –Mn have been obtained. The dependency of the manganese distribution on the carbide forming processes has been established. Practical value. The obtained dependencies allow predicting the manganese content in the metallic base and may be used during the elaboration of the new wear resistant cast irons compositions.
Цель. В научной работе предполагается рассмотреть получение зависимостей содержания марганца в металлической основе (Mno) и коэффициента его межфазного распределения (KPMn) от химического состава чугуна в системе Fe–C–Cr–Ni–Mn. Методика. Исследовали чугуны, содержащие 1,09…3,91 % С, 0,6…5,4 % Mn, 11,43…25,57 % Crи 0,19…3,01 % Ni. Для построения математической модели распределения марганца использовали метод активного планирования эксперимента. Чугун выплавляли в индукционной печи с основной футеровкой емкостью 60 кг. Результаты. Марганец, являясь карбидообразующим элементом, распределялся между карбидами и металлической основой. При помощи методов математической статистики установлены регрессионные зависимости концентрации марганца в основе и коэффициента его межфазного распределения от содержания в чугуне С, Mn, Cr и Ni. Концентрация марганца в основе изменялась от 0,37 % при 1,09 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr и 3,01 % Niдо 5,79 % при 1,09 % С, 5,4 % Mn, 25,57 % Cr и 0,19 % Ni. Минимальное значение коэффициента межфазного распределения составило 0,16 в чугуне, содержащем 1,09 % С, 0,6 % Mn, 25,57 % Cr и 3,01 % Ni. При значениях коэффициента КРMnменьше 1, марганец преимущественно концентрировался в металлической основе. Максимальное значение коэффициента КРMn, составило 2,48 при 3,91 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Crи 0,19 % Ni. Характер распределения марганца определялся количеством карбидов и соотношением хрома и углерода, определяющим тип карбида. Состав карбидов формировался в результате конкурирования карбидообразующих элементов. Научная новизна. Получены регрессионные зависимости содержания марганца в основе и коэффициента его межфазного распределения от химического состава чугуна в системе Fe–C–Cr–Ni–Mn. Установлена зависимость распределения марганца от процессов формирования карбидов. Практическая значимость. Полученные зависимости позволяют прогнозировать содержание марганца в металлической основе и могут быть использованы при разработке новых составов износостойких чугунов.
Мета. У науковій роботі передбачається розглянути отримання залежностей вмісту марганцю в металевій основі (Mno) та коефіцієнта його розподілу поміж фазами (KPMn) від хімічного складу чавуну в системі Fe–C–Cr–Ni–Mn. Методика. Досліджували чавуни, які містили 1,09…3,91 % С, 0,6…5,4 % Mn, 11,43…25,57 % Cr та 0,19…3,01 % Ni. Для побудови математичної моделі розподілу марганцю застосували метод активного планування експерименту. Чавун плавили в індукційній печі з лужною футеровкою ємністю 60 кг. Результати. Марганець як елемент, що утворює карбіди, розподілявся поміж карбідами та металевою основою. Використовуючи методи математичної статистики, були встановлені регресійні залежності концентрації марганцю в основі та коефіцієнт його розподілу поміж фазами від вмісту в чавуні С, Mn, Cr та Ni. Концентрація марганцю в основі змінювалась від 0,37 % при 1,09 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr та 3,01 % Ni до 5,79 % при 1,09 % С, 5,4 % Mn, 25,57 % Cr та 0,19 % Ni. Мінімальна величина коефіцієнту розподілу склала 0,16 в чавуні, якій містив 1,09 % С, 0,6 % Mn, 25,57 % Cr и 3,01 % Ni. Якщо величина коефіцієнту КРMn була менше 1, то марганець переважно концентрувався в металевій основі. Максимальна величина коефіцієнту КРMn склала 2,48 при 3,91 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr и 0,19 % Ni. Розподіл марганцю залежав від кількості карбідів та співвідношення хрому до вуглецю, що визначало тип карбіду. Склад карбідів формувався внаслідок конкурування елементів, що утворювали карбіди. Наукова новизна. Отриманні регресивні залежності вмісту марганцю в металевій основі та коефіцієнта його розподілу поміж фазами від хімічного складу чавуну в системі Fe–C–Cr–Ni–Mn. Встановлена залежність розподілу марганцю від процесів формування карбідів. Практична значимість. Отримані залежності дозволяють прогнозувати вміст марганцю в металевій основі та можуть бути використані при розробці зносостійких чавунів нового складу.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: