Science and Transport Progress
Published March 30, 2020 | Version v1
Journal article Open

ВПЛИВ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ЗНОСОСТІЙКОГО ЧАВУНУ НА МІЖФАЗНЕ РОЗПОДІЛЕННЯ MАРГАНЦЮ ПІСЛЯ ВІДПАЛУ ЗА 690 °С

Creators

  • 1. Національний університет «Запорізька політехніка», Ukraine

Description

Мета. У роботі ми ставимо за мету отримати регресійні залежності концентрації марганцю в металевій основі зносостійкого високохромистого чавуну та коефіцієнта його розподілу між карбідами й основою від вмісту в чавуні С, Cr, Mn та Ni після відпалу за 690 °С. Методика. Щоб досягти мети досліджено чавуни, що містили 1,09…3,91 % С; 11,43…25,57 % Cr; 0,6…5,4 % Mn; 0,19…3,01 % Ni та 0,8…1,2 % Si. Для отримання достовірних результатів застосовано: аналітичний огляд публікацій, мікроструктурний та локальний мікрорентгеноспектральний методи, математичну статистику та регресійний аналіз отриманих залежностей. Результати. За допомогою використання методів математичної статистики отримано регресійні залежності розподілу марганцю між фазами та величини його концентрації в металевій основі чавунів від вмісту С, Cr, Mn и Ni після відпалу за 690 °С. Під час відпалу відбувався перерозподіл марганцю шляхом заміщення в карбідах його атомів на атоми хрому. Вплив хрому та нікелю суттєво змінювався відповідно до вмісту в чавуні марганцю. Мінімальні значення коефіцієнта розподілу марганцю 0,16 спостерігалися за мінімального вмісту вуглецю й марганцю та максимальної кількості хрому й нікелю. Максимальна концентрація марганцю в основі 5,79 % визначена за мінімального вмісту вуглецю й нікелю та максимального вмісту хрому й марганцю. Це дозволило визначити хімічні склади чавунів, що забезпечують необхідний вміст марганцю в металевій основі після відпалу за 690 °С. Наукова новизна. Отримано регресійні залежності вмісту марганцю в основі та коефіцієнта його міжфазного розподілу від вмісту в чавуні С, Cr, Mn та Ni після відпалу за 690 °С. Практична значимість. Визначені закономірності розподілу марганцю між фазами у високохромистих чавунах після відпалу за 690 °С можуть бути використані під час розробки нових складів зносостійких чавунів у системі Fe–C–Cr–Mn–Ni для виливок, що потребують термічної обробки.

Files

199717-Текст статті-450519-1-10-20200423.pdf

Files (1.7 MB)

Additional details

Related works

Is identical to
Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/199717 (URL)

References

  • Brykov, M. N., Yefremenko, V. G., & Yefremenko, A. V. (2014). Iznosostoykost staley i chugunov pri abrazivnom iznashivanii. Herson: Grin D. S. (in Russian)
  • Vakulenko, I. A., & Bolshakov V. I. (2008). Morfologiya struktury i deformatsionnoye uprochneniye stali. Dnipropetrovsk: Makovetskyi. (in Russian)
  • Volchok, I. P., & Netrebko, V. V. (2015). Effect of alloying and heat treatment on the distribution of the elements and properties of high chrome cast iron. Scientific bulletin of DSEA, 3(18Е), 52-59. (in Russian)
  • Garber, M. Ye. (2010).Iznosostoykie belye chuguny. Moscow: Mashinostroenie. (in Russian)
  • Gudremon, E. (1966). Spetsialnyye stali. Moscow: Metallurgiya. (in Russian)
  • Gulyaev, A. P., & Gulyaev, A. A. (2015). Metallovedenie. Moscow: Alyans. (in Russian)
  • Evseeva, N. A. & Mishenko, V. G. (2017). The phase change corrosion resistant steel 03Х17Н3Г9МБДЮЧ during heating and cooling. Construction, materials science, mechanical engineering, 95, 79-81. (in Russian)
  • Yefremenko, V. G., & Chabak, Yu. G. (2015). Formirovanie struktury v vysokokhromistykh chugunakh: monografiya. Mariupol: PSTU. (in Russian)
  • Efremenko, V. G., & Chabak, Yu. G. (2016). Formirovanie struktury v vysokohromistyh: monografiya. Mariupol: PSTU. (in Russian)
  • Еfremenko, V. G., Cheiliakh, О. P., Kozarevska, T. V., Shimizu, K., Chabak, Y. G., & Efremenko, О. V. (2014). Phase chemical elements distribution in complex-alloyed white cast iron. Reporter of the Priazovskyi state technical university. Section: Technical sciences, 28, 89-99. (in Russian)
  • Kirillov, A. A., Belov, V. D., Rozhko, Y. V., Diadkova, A. Y., & Zueva, I. E. (2007). Strukturno i nestrukturno chuvstvitelnyye svoystva khromistykh chugunov. Stahl und Eisen, 9, 7-13. (in Russian)
  • Kutsova, V. Z., Kovzel, M. A., Hrebeneva, A. V., Ratnikova, I. V., & Shvets, P. Yu. (2016). Vplyv termichnoi obrobky na znosostiikist ta pererozpodil lehuiuchykh elementiv u strukturi chavunu 280×32n3f v protsesi znosu tertiam. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost, 1, 72-80. (in Ukrainian)
  • Malinov, L. S., & Malinov, V. L. (2014). Wear-resistant manganese steel with metastable austenite and the effect of self-hardening under loading. Metallurgical processes and equipment, 2, 16-18. (in Russian)
  • Netrebko, V. V., & Volchok, I. P. (2016). Influence of the cast iron's chemical composition on the interphase distribution of Mn. Science and Transport Progress, 6(66), 115-123. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2016/90489. (in Russian)
  • Netrebko, V. V. (2016). About the issue of carbides Fe3C and Fe7C3 formation in high-chromium cast irons. Science and Transport Progress, 3(63), 138-147. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2016/74736 (in Russian)
  • Cheylyakh, Ya., Tsurkan, M., & Cheylyakh, O. (2017). Funkcyonalnye materialy i tekhnologii s effektom samouprochneniya pri ekspluatacii i ikh ekonomicheskaya effektivnost. Metal and Casting of Ukraine, 1(284), 20-29. (in Russian)
  • Belikov, S., Volchok, I., & Netrebko, V. (2013). Manganese influence on chromium distribution in high-chromium cast iron. Archives of Metallurgy and Materials, 58(3), 895-897. DOI: https://doi.org/10.2478/amm-2013-0095 (in English)
  • Efremenko, V. G., Wu, K. M., Chabak, Y. G., Shimizu, K., Isayev, O. B., & Kudin, V. V. (2018). Alternative Heat Treatments for Complex-Alloyed High-Cr Cast Iron Before Machining. Metallurgical and Materials Transactions A, 49(8), 3430-3440 (in English). DOI: https://doi.org/10.1007/s11661-018-4722-0 (in English)
  • Gierek, A., & Bajka, L. (1976). Zeliwo stopowe jako tworzywo konstrukcyjne. Katowice: Slask. (in Polish)
  • Zhang, Y., Shimizu, K., Yaer, X., Kusumoto, K., & Efremenko, V. G. (2017). Erosive wear performance of heat treated multi-component cast iron containing Cr, V, Mn and Ni eroded by alumina spheres at elevated temperatures. Wear, 390-391, 135–145. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2017.07.017 (in English)