Введение к работе
Актуальность- Пзрспективы экономического-роста королевства Камбол^са связаны о созданием технической базы для строительной индустрии, топливно-энергетического^и освоением рудных месторовдэ-ний в северо-западпопс провинциях страны.
Эффективная работа техники в условиях интенсивного абразивного .искоса достигается за счет широкого применения .гатыт изделий т*я сплавов на основе системы Fe-Cf-с .
Значительные резервы повышения служебных свойств ЭТИХ ОТЛИВОК имеются на пути увеличения в их структуре разветвленных, прочно связанных с металлической основой . карбидов м?с3 эвтектического типа . Однако достичь этого за счет легирования хромом или дополнительного'введения углерода не удается из - за появления,в.струк туре сплавов первичных карбидов му:3 , игольчатой формы.
Хромистые чугуны относятся к сплавам с аномальным типом эвте-ктик . критерий Джексона для которых существенно выше 2 (Дж=4.2). Это означает, что развитие переохл-ядеяий при кристаллизации мокот вызвать положительные изменения в морфологическом строении карбидной фазы и существенно повысить их износостойкость.
Развитие переохлаждений зависит от условий тешгоотвода в форме, а также от подготовки металлических расплавов а кристаллизации.
Сочетание физико-химических и тепло-физических методов воздействия на жидкие и кристаллизующиеся хромистые чугуны.открывает перспективы создания технологий производства литых изделий с повышенной износостойкостью.
Актуальность работы подтверждается тем;что значительный объем исследований выполнен в рамках тематик единого наряда - заказа и грантов по фундаментальным исследованиям в области строения метал-
лических и шлаковых расплавов Министерства ооразоваши и профес- сновальной подготовки Ф. ,
Цель работы. Развитие теоретических представлениа о морфологических осооешюсти роста кароидных включений при кристаллизации заэвтектическ,их хромистых чугунов в условиях ускоренного охлажде--. ния. разраоотка на этой основе подходов к созданию технологии производства отливок с повышенной износостойкостью.
Для реализации поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи; развитие существующих представлениа о закономерностях формирования кароидов типа Mj.c3 при кристаллизации сплаЕов на основе системы Fe-cr-c в условиях ускоренного теплоот-вода; экспериментальное изучение влияния легирующих элементов, примесей и скорости охлаждения на формирование структуры хромистых чугунов ; исследование воздействия перегревов на характер затвердевания и структуру хромистых чугунов в различных условиях тепло-отвода ; разраоотка и опробование технологии получения износостойких отливок с повышенным ( Солее 40 хоо. ) содержанием кароидов эвтектического типа.
Научная новизна. Развиты теоретические представления, раскрывающие механизмы ооразовіания аномальных эвтектических структур в отливках из хромистых чугунов заэвтектических составов, формирующихся под воздействием ускоренного охлаждения, перегревов, легирующих элементов п модификаторов.
Выявлена взаимосвязь между размерами.количеством, морфологией первичных кароидов хрома типа муГд и скоростью охлаждетия кристаллизующихся чугунов. Показано . что при скоростях охлаждения около г К/-с и выше в структуре сплавов наряду с включениями стержневой формы появляются колонии кароидов дендритного типа Строение колоний определяются осооепностями дендритного роста тригонального
.-5-
колоний определяются осооенностями дендритного роста тригонального
карбида м7с3 . — ,.-.-.. _ ......._-._-.
Существенное влияние на количество выделений аномальных эв -тектик и дисперсность отдельных клрйилов оказывают легирующие элементы и примеси,изменяющие интервал кристаллизации чугунов- Показано, что в условиях ускоренного теплоотвода, характер воздействия легирующих элементов на структуру заэвтектических хромистых чугунов принципиально не изменяется . Добавки Оора . ванадия ". меди уреличиващюе, температурный интервал' крлстажгоапян сплавов, затрудняют трансформацию формы карбидов хрома . ' Совместное или раздельное легирование молибденом и ниобием существенно облегчает переход к эвтектическим структурам
Уточнен механизм негативного влияния на износостойкость заэвтектических чугунов первичных карбидов хрома при формировании от -лйвок в-условиях медленного теплоотвода Выделение значительной части карбидной фазы, образующейся в процессе эвтектического превращения, на первичных включениях м7с3 вызывает увеличение участков незащищенной металлической основы.
Экспериментально изучены особенности поведения азота в хромистых чугунах различной эвтектичности. Показан неоднозначный характер влияния его на структуру- чугунов с различным содержанием хрома и степениюэвтектичности. Получены количественные оценки воздействия азота на углеродный эквивалент чугунов.
Важную роль- в процессах зароадеїшя и формирования кароидяой фазы играют кислород, азот и образуемые ими неметаллические включения. Твердые нашим неметаллические включения алюминия, титана и хрома . активно зарождают карбиды хрома . а возникающие при раскислении оксидные плены могут заметно менять морфологию. разме-ри карбидов типа м су
- 6 -Практическая значимость.
Разработаны подходы к созданию технологии получения ocodo износостойких отливок, содержащих в структуре свыше 40 карбидов типа н^д из хромистых заавтехтических чугунов .
Сформулированы требования к составам сплавов и условиям охлаждения, позволяющие избежать повышенной хрупкости отливок из-за выделения хромистого ледебурита.
Показана целесообразность использования в процессе подготовки заэвтектических хромистых чугунов к кристаллизации высокотемпературных перегревов и раскисление элементами . формирующими жидкие или стеклообразные оксидные включения.
Выявлены количественные зависимости, позволяющие прогнозировать структуру отливок из заэвтектических хромистых чугунов в зависимости от скорости охлаждения, а также определять оптимальные добавки молибдена и ниобия для получения структур эвтектического типа при умеренных скоростях охлаждения порядка i-ю к/с .'
Публикации. По материалам диссертации опубликовано г работы-
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения.з глав . в выводов, библиографического списка из иэ наименований. - приложений и содержит страниц машинописного текста . во иллюстраций, її таблиц -