Features of the structure formation of high-chromium cast irons in the manufacture of castings

Autor: Netrebko, V
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении; № 2 (2019): Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении
Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні; № 2 (2019): Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні
New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering; No. 2 (2019): New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering
ISSN: 1607-6885
Popis: Purpose. The study of the structure formation processes of high-chromium cast irons, namely the formation of carbides and a metallic base near them, as well as the redistribution of chromium between phases during cooling of casting in the moulds.Research methods. Analytical analysis of publications. Metallographic. Microstructural and local X-ray spectral.Obtained results. It was revealed that phases (carbides and a metallic base) by formed in during of crystalliza­tion of high-chromium cast irons have significant chemical segregation. It has been established that after crystalli­zation during the cooling of castings in the mold the during of processes such as the heat treatment at high temper­atures (homogenization) and annealing (formation of secondary structures) occur. A study of shrinkage pores revealed carbides that did not contact the metal base during cooling, as well as a metal base that did not contact carbides during cooling. Comparison of the chemical composition of phases formed during crystallization with phases formed after complete cooling of the casting showed that the Cr content in carbides increased from 36% to 45%, and in the zones near carbides decreased from 13% to 8%. With the redistribution of elements in a metal base, zones with different electrochemical potential are formed.Scientific novelty. It was shown that carbides formed in the liquid state of the system had a layered structure with a gradual decrease in the chromium content from the central layers to the surface. This made it possible to determine the mechanism of redistribution of elements during cooling in the castings form to knockout and to optimize the chemical compositions of cast irons for products operated without heat treatment in a hydroabrasive medium.Practical value. The obtained patterns of structure formation in high-chromium cast irons can be used in the development of wear-resistant cast iron compositions in the Fe-C-Cr-Mn-Ni system for various operating conditions.
Мета роботи. Дослідження процесів структуроутворення високохромистих чавунів, а саме формування карбідів та металевої основи біля них, а також перерозподіл хрому поміж фазами при охолодженні виливків у формі.Методи дослідження. Аналітичний аналіз публікацій. Металографічний. Мікроструктурний та локальний мікрорентгеноспектральний.Отримані результати. Виявлено, що у процесі кристалізації високохромистих чавунів утворюються фази (карбіди та металева основа) із значною хімічною ліквацією. Встановлено, що після кристалізації під час охолодження виливків у формі відбуваються процеси подібні до термічної обробки, а саме витримка при високих температурах (гомогенізація), відпал (формування вторинних структур). Дослідження усадкових пор виявило карбіди, що не контактували з металевою основою у процесі охолодження, а також металеву основу, що не контактувала з карбідами під час охолодження. За порівняння хімічного складу фаз, що сформувалися у процесі кристалізації із фазами за повного охолодження виливку, встановлено, що вміст Cr в карбідах збільшувався з 36 % до 45 %, а в зонах біля карбів знижувався з 13 % до 8 %. За перерозподілу елементів в металевій основі утворюються зони із різним електрохімічним потенціалом.Наукова новизна. Показано, що карбіди, які утворилися в рідкому стані системи, мали шарувату будову з поступовим зменшенням вмісту хрому від центральних шарів до поверхневих. Це дозволило визначити механізм перерозподілу елементів під час охолодження виливків у формі до вибивки та оптимізувати хімічні склади чавунів для виробів, що експлуатуються без термічної обробки у гідроабразивному середовищі.Практичне значущість. Отримані закономірності структуроутворення високохромистих чавунів можуть бути використані при розробці складів зносостійких чавунів в системі Fe-C-Cr-Mn-Ni для різних умов експлуатації.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: