Управління структурою та властивостями білих чавунів за допомогою пластичної деформації і термічної обробки
Миронова Т.М., Рудень Д.А.
Експлуатаційні властивості білих чавунів визначаються кількістю, розмірами, морфологією і мікротвердістю карбідів і металевої основи, їх навколишнього. Гаряча деформація благотворно впливає на весь комплекс властивостей білих чавунів за рахунок перерозподілу евтектичних карбідів в металевій матриці (табл. 1). br/>
Таблиця 1 Механічні властивості промислового чавуну (табл.6.9).
Стан чавуну перед іспитаніяміВід термообработкіТвердость HRc ? в , МПа ? т , МПа ?, % ?, % KCU, кДж/м 2 Після затвердеваніяОтжіг30 - 32370-0030Деформірованное пруток Г?90 Отжіг24 - 275904806,64,5670 Деформоване пруток Г?40 Отжіг23 - 257005457,05,5850
Проте, кінцеві властивості білих чавунів і особливо зносостійкість, залежать від структурного стану основи, навколишнього карбіди. Металева основа повинна максимально міцно утримувати карбіди в умовах того чи іншого виду навантаження, забезпечувати мінімальні деформації, щоб не допустити розтріскування і зношування карбідів [1,2]. p align="justify"> Вироби із зносостійких чавунів, що працюють в самих різних умовах, такі, як прокатні валки, раскатні ролики та ін, часто повинні поєднувати в собі конструктивну міцність, ударну в'язкість і високу твердість поверхні. Це досягається термічною обробкою з індукційного нагріву, яка забезпечує поєднання цих властивостей для таких виробів як прокатні валки, ролики, пальці гусеничних машин. Слід враховувати, що при використанні швидкісного нагріву час аустенізації мало і від структури попередньої загартуванню залежать безпосередньо і кінцеві властивості поверхневого шару. Крім цього здатність виробів протистояти ударних навантажень залежить від структури серцевини, яка також формується в процесі відпалу перед загартуванням. p align="justify"> У роботі досліджували вплив режимів відпалу на мікроструктуру зразків, вирізаних з чавунного сортопроката Г?40 , що містить 2,7 ... 3 , 2% С і сумарно 2 .... 2,5% легуючих елементів Cr і V Теплову обробку проводили за режимами двоступеневого відпалу. Температура першого ступеня склала 950 Вє С, 2 години, на другому ступені зразки витримували при температурах 630 Вє С, 700 Вє З, 710 Вє З, 720 Вє С протягом 3 і 5 годин. Зразки також нагрівали до 850 Вє С, витримували 4 години і охолоджували з піччю, а також 860 Вє З 2 години, 680 Вє З 3 , 5:00 залежить від режимів післядеформаційного відпалу, що передує загартуванню (табл.2)
Для вихідного будови матриці характерні такі типи структур:
а) дрібнодисперсні рівномірно розподілені карбіди (зернистий перліт), б) кристали вторинногоцементиту по межах аустенітних зерен і пластинчастий перліт; в) кристали вторинногоцементиту по межах аустенітних зерен у вигляді суцільної або переривчастої сітки і зернистий перліт ; г) дрібнодисперсні рівноосні карбіди та ділянки тонкопластінчатого перліту. При утворенні сфероїдізірованний карбідів утруднюється їх розчинення при нагріванні під загартування, погіршується закаліваемость і прокаливаемость. br/>
Таблиця 2 Вплив відпалу на механічні властивості чавунного прокату Г?40
№ Вид обработкіТвердость, HRCУдарная в'язкість, KCUПредел міцності ? в , МПа1Ісходное состояніе210, 346042860 Вє С, 2 години + 680 Вє С, 3,5 час.260, 32769
Значення критичних точок деформованого ч...
