ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ БЕЛЫХ ЧУГУНОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель работы: выявление причин высокой деформационной пластичности белых чугунов в обычных условиях ковочного производства. Материалы и методы исследования. Объектом исследования были выбраны высокочистые белые чугуны БЧ24A (2.42 % C, 0.092 % Si, 0.14 % Mn, 0.007 % P, 0.023 % S) и БЧ27A (2.78 % C, 0.02 1% Si, 0.14 % Mn, 0.006 % P, 0.022 % S). Химический состав белых чугунов контролировали с помощью оптико-эмиссионного спектрометра типа ARL 3460. Деформацию сплавов осуществляли на пневматическом молоте МБ-412 с весом падающих подвижных частей 150 кг, предназначенного для кузнечных работ методом свободной ковки в условиях мелкосерийного производства. Нагрев образцов под термическую обработку осуществляли в камерной лабораторной печи типа СНОЛ 6/11. Структурные исследования проводили с помощью оптического микроскопа серии МЕТАМ РВ-21-2. Результаты и обсуждения. Выяснено, что деформация белых чугунов в обычных условиях ковочного производства возможна только при минимальном количестве постоянных примесей. Разработаны режимы высокотемпературных промежуточных отжигов для осуществления процесса ковки литых белых чугунов. Показано, что в процессе изотермического отжига в белых чугунах начинается процесс распада ледебурита в более устойчивые карбиды эвтектического типа, которые обеспечивают технологическую пластичность для последующей обработки давлением. Установлено, что деформация ускоряет процесс завершения распада ледебурита и способствует образованию ограненных эвтектических карбидов. Изучено влияние чистоты белого чугуна на формирование особой морфологии избыточного цементита в виде ограненных эвтектических карбидов. Исследована морфология избыточных карбидных фаз в литом состоянии после предварительного отжига и после деформации ковкой. Выяснена возможность протекания карбидных превращений в ледебурите высокочистого белого чугуна в процессе изотермического отжига. Установлено, что после интенсивной пластической деформации структура белого чугуна становится термически устойчивой, благодаря появлению ограненных эвтектических карбидов. Определено, что структура деформированного белого чугуна, из-за отсутствия в ней ледебуритной составляющей, напоминает структуру легированных ледебуритных сталей. Разработаны рекомендации по контролю за морфологией образования ограненных эвтектических карбидов в сплавах высокочистого белого чугуна.

Об авторах

Дмитрий Александрович Суханов

Общество с ограниченной ответственностью "АСК-МСЦ"

Email: suhanov7@mail.ru
Научный проезд, 8, строение 1, г. Москва, 117246, Россия

Леонид Борисович Архангельский

Межрегиональная общественная организация "Творческий союз кузнецов"

Email: tigram.korolev@mail.ru
Таможенный проезд, 6, г. Москва, 111033, Россия

Наталья Владимировна Плотникова

Новосибирский государственный технический университет

Email: plotnikova1975@mail.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Лариса Николаевна Суханова

Общество с ограниченной ответственностью "АСК-МСЦ"

Email: suhanova.l@ask-msc.ru
Научный проезд, 8, строение 1, г. Москва, 117246, Россия

Александр Юрьевич Голиков

Общество с ограниченной ответственностью "АСК-МСЦ"

Email: golikov.a@ask-msc.ru
Научный проезд, 8, строение 1, г. Москва, 117246, Россия

Список литературы

  1. Кащенко Г.А. Основы металловедения. - М.; Л.: Машгиз, 1959. - 395 с.
  2. Окнов М.Г. Металлография чугуна. - Л.; М.: Металлургиздат, 1938. - 164 с.
  3. Бочвар А.А. Металловедение. - М.: Металлургиздат, 1956. - 495 с.
  4. Бунин К.Н. Отбеленный чугун. - М.: Металлургиздат, 1947. - 90 с.
  5. Богачев И.Н. Металлография чугуна. - М.: Машгиз, 1952. - 367 с.
  6. Нижниковская П.Ф. Структура и пластичность железоуглеродистых сплавов эвтектического типа // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1984. - № 9. - С. 5-9.
  7. Чернов Д.К. Избранные труды по металлургии и металловедению / под ред. В.Д. Садовского. - М.: Наука, 1983. - 447 с.
  8. Гаев И.С. Булат и современные железоуглеродистые сплавы // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1965. - № 9. - С. 17-24.
  9. Structure of bulat / V.M. Schastlivtsev, V.N. Urtsev, A.V. Shmakov, V.N. Degtyarev, A.Ya. Nakonechnyi, E.D. Mokshin, I.L. Yakovleva // The Physics of Metals and Metallography. - 2013. - Vol. 114, iss. 7. - P. 596-603. - doi: 10.1134/S0031918X13070107.
  10. Verhoeven J.D. Damascus steel. Pt. 1: Indian wootz steel // Metallograhpy. - 1987. - Vol. 20, iss. 2. - P. 145-151. - doi: 10.1016/0026-0800(87)90026-7.
  11. Verhoeven J.D., Peterson D.T. What is a Damascus steel? // Materials Characterization. - 1992. - Vol. 29, iss. 3. - P. 335-341.
  12. Хмара Л., Серко А. Инструмент из булатной стали // Техника и наука. - 1977. - № 7. - С. 7-9.
  13. Verhoeven J.D., Pendray A.H., Gibson E.D. Wootz Damascus steel blades // Materials Characterization. - 1996. - Vol. 37, iss. 1. - P. 9-22. - doi: 10.1016/S1044-5803(96)00019-8.
  14. Wadsworth J., Sherby O.D. Response to Verhoeven comments on Damascus steel // Materials Characterization. - 2001. - Vol. 47. - P. 163-165. - doi: 10.1016/S1044-5803(01)00184-X.
  15. Структурно фазовое состояние Fe-содержащих сплавов, модифицированных ультра- и нанодисперсными порошками оксидов d-металлов / А.П. Зыкова, И.А. Курзина, М.Ю. Новомейский, А.С. Князев, А.А. Никулина // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2012. - № 4 (57). - С. 72-78.
  16. Wadsworth J. Atcheometallurgy related to swords // Materials Characterization. - 2015. - Vol. 99. - P. 1-7. - doi: 10.1016/j.matchar.2014.10.019.
  17. Sukhanov D.A., Arkhangelskiy L.B. Damascus steel microstructure // Metallurgist. - 2016. - Vol. 59, iss. 9. - P. 818-822. - doi: 10.1007/s11015-016-0178-x.
  18. Суханов Д.А., Архангельский Л.Б., Плотникова Н.В. Морфология избыточной карбидной фазы в высокоуглеродистых сплавах типа булат // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2016. - № 4 (73). - С. 43-51. - doi: 10.17212/1994-6309-2016-4-43-51.
  19. Sukhanov D.A., Plotnikova N.V. Wootz: cast iron or steel? // Materials Sciences and Applications. - 2016. - Vol. 7, iss. 11. - P. 792-802. - doi: 10.4236/msa.2016.711061.
  20. Суханов Д.А., Архангельский Л.Б., Плотникова Н.В. Природа угловатых карбидов в булатной стали // Металлург. - 2017. - № 1. - С. 64-69.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).