Об аномальных свойствах доменного чугуна без выделений графита

Бесплатный доступ

Развитие современного материаловедения предусматривает постоянный поиск новых материалов с более высокими свойствами. В качестве таких материалов в настоящее время широко используются дорогие железоникелевые сплавы, так называемые инвары. Говоря о структуре и свойствах чугуна чаще всего игнорируется влияние газов (водорода, азота и кислорода) на формирование его структуры и свойств. В практике получения чугунных отливок для придания чугуну нужных свойств часто используется обработка расплава различными веществами. Помимо воздействия на химический состав расплава, его свойства можно изменять с помощью других факторов. Одним из наиболее простых по осуществлению и эффективности может быть изменение температуры расплава и времени пребывания при этой температуре. Для изучения влияния термоциклирования на линейное расширение и микроструктуру чугуна проводилось два варианта обработки расплава. Первый заключался в нагреве до 1300 °С, выдержке в течение 15 мин и охлаждении до получения твердой корки. Второй - в нагреве до 1550 °С, выдержке в течение 15 мин и охлаждении до температуры 1350 °С. Оба процесса повторялись многократно. Проведенная обработка расплава полностью удаляет выделения свободного графита из структуры чугуна. Металлографический анализ дилатометрических образцов позволил установить, что термоциклическая обработка приводит к образованию ледебурита. Изучалось влияние термической обработки на линейное расширение и микроструктуру доменного чугуна после предварительной обработки расплава. Наиболее эффективной оказалось проведение химико-термической обработки (цементации в среде бондюжского карбюризатора) с последующей закалкой. Проведение цементации в среде бондюжского карбюризатора приводит к повышению значений коэффициента линейного расширения в области низких и высоких температур испытания. Однако последующая закалка позволяет получить довольно низкие значения коэффициента линейного расширения: 3,1•10-6, град-1 при температуре 150 °С и 1,8•10-6, град-1 при температуре 400 °С. Сравнивая коэффициент линейного расширения доменного чугуна без выделений графита с коэффициентами линейного расширения инваров в различных температурных интервалах видно, что коэффициент линейного расширения после предварительной обработки принимает довольно низкие значения.

Еще

Доменный чугун, инвар, коэффициент линейного расширения, термическая циклическая обработка, аномалия физических свойств

Короткий адрес: https://readera.org/147236550

IDR: 147236550   |   DOI: 10.14529/met220101

Список литературы Об аномальных свойствах доменного чугуна без выделений графита

  • Инвары / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, С.А. Гладышев и др. Новокузнецк, 2006. 126 с.
  • Валиев Э. Проблема инвара. Термодинамическая теория. Теория анализа. Beau-Bassin, 2017. 192 с.
  • Чевозёрова А.К., Афанасьев В.К. О применении легирования для получения современных инваров // Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: труды Всерос. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Новокузнецк, 2010. С. 195–198.
  • О возможности получения чугунных инваров / В.К. Афанасьев, С.Н. Старовацкая, Е.В. Кузнецова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2006. № 2 (31). С. 28–30.
  • Влияние термических термомеханических обработок на температурный коэффициент линейного расширения инвара Н30К10Т3 / А.И. Уваров, В.А. Казанцев, Н.Ф. Вильданова, Е.И. Ануфриева // Металлы. 2010. № 2. С. 79–85.
  • Чугун и его свойства / В.К. Афанасьев, Б.А. Кустов, С.А. Гладышев и др. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2004. 344 с.
  • Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 304 с.
  • Лакомский В.И., Явойский В.И. Газы в чугунах. Киев: Гостехиздат УССР, 1960. 175 с.
  • Богачев И.Н. Металлография чугуна. М.: Металлургиздат, 1962. 390 с.
  • Новикова С.Н. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974. 292 с.
  • Шаповалов В.И. Влияние водорода на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1982. 232 с.
  • Прогрессивные способы повышения свойств доменного чугуна / В.К. Афанасьев, Р.С. Айзатулов, Б.А. Кустов, М.В. Чибряков. Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. 258 с.
  • О новом понимании микроструктуры чистого железа / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, М.В. Попова и др. // Металлургия машиностроения. 2017. № 2. С. 29–34.
  • Афанасьев В.К. Водородная металлургия. Философия и практическая значимость // Металлургия машиностроения. 2018. № 2. С. 39–44.
  • Афанасьев В.К. Водородная металлургия. Философия и практическая значимость // Металлургия машиностроения. 2018. № 3. С. 39–44.
  • О микроструктуре чистого железа / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, М.В. Попова и др. // Металлургия машиностроения. 2019. № 5. С. 28–32.
  • О возможности растворения графита в доменном чугуне / В.К. Афанасьев, М.В. Чибряков, М.К. Сарлин и др. // Сборник материалов 4-го собрания металловедов России. Пенза, 1998. С. 21–23.
  • Афанасьев В.К., Сагалакова М.М., Чибряков М.В. Наследственное влияние продувки расплава водяным паром на микроструктуру доменного чугуна // Тезисы докладов VI Международной научно-практической конференции. Самара, 1998. С. 102.
  • Влияние обработки расплава на линейное расширение серого чугуна / В.К. Афанасьев, М.М. Сагалакова, М.В. Чибряков, В.В. Герцен // Тезисы докладов VI Международной научно-практической конференции. Самара, 1998. С. 105.
  • Сагалакова М.М. О способах обработки и физических свойствах чугуна // Сборник докладов международной заочной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии». Липецк, 2010. С. 145–147.
Еще
Статья научная