Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

МОДИФИЦИРОВАНИЕ ОТЛИВОК ИЗ ВЫСОКОМАРГАНЦЕВОЙ СТАЛИ КАРБОНИТРИДОМ ТИТАНА

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-3-188-194

Полный текст:

Аннотация

Статья посвящена изучению процесса внутриформенного модифицирования отливок из высокомарганцевой стали карбонитридом титана. Во введении рассмотрены основные принципы легирования и модифицирования литейных сплавов, а также приведен обзор результатов работ по этой тематике, выполненных отечественными и зарубежными исследователями. По представленным материалам сделаны выводы, сформулированы цели и задачи для исследований. Обоснована актуальность проводимых исследований, а также практическая значимость для литейных предприятий. Во второй части описана методика проведения экспериментов. Подробно рассмотрены материалы, которые были задействованы при проведении экспериментальных работ: шихтовые материалы, модификатор, материалы для изготовления литейных форм. Описан способ получения экспериментальных отливок, метод определения тепловых условий формирования экспериментальных образцов в литейной форме, режим термической обработки. Наряду с этим, рассмотрена методика проведения металлографических исследований. В третьей части приведены результаты, полученные в ходе проведения экспериментальных работ по внутриформенному модифицированию мелкодисперсным порошком карбонитрида титана отливок из высокомарганцевой стали. Рассмотрено влияние модифицирования на уровень эксплуатационных свойств, выраженных через коэффициенты абразивной и  ударно-абразивной износостойкости, а также проведена оценка изменения указанных свойств относительно немодифицированного сплава. Приведены результаты металлографических исследований, позволившие обосновать изменение уровня эксплуатационных свойств высокомарганцевой стали. Рассмотрено влияние тепловых условий формирования литых изделий, в частности скорости охлаждения сплава в  литейной форме, на уровень эксплуатационных свойств модифицированной высокомарганцевой стали. В заключительной части сформулированы выводы по результатам проведенных исследований, а также даны технологические рекомендации для практической реализации результатов работ с целью повышения уровня эксплуатационных свойств литых изделий из высокомарганцевой стали. Кроме того, даны рекомендации по наиболее рациональному расходу порошка карбонитрида титана, обеспечивающего получение необходимых характеристик микроструктуры и, как следствие этого, повышенного уровня эксплуатационных свойств.

Об авторах

К. Н. Вдовин
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

д.т.н., профессор, зав. кафедрой технологий металлургии и литейных процессов

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Н. А. Феоктистов
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

к.т.н., доцент кафедры технологий металлургии и литейных процессов

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Д. А. Горленко
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

к.т.н., старший преподаватель кафедры технологий металлургии и литейных процессов

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



О. А. Никитенко
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

к.т.н., инженер-исследователь, научный сотрудник научно-исследовательского сектора

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Д. Д. Хамидулина
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия

к.т.н., доцент кафедры строительного производства

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Список литературы

1. Matti Lindroos, Marian Apostol, Vuokko Heino etc. The deformation, strain hardening, and wear behavior of chromium-alloyed Hadfield steel in abrasive and impact conditions // Tribology Letters. 2015. Vol. 57. No. 3. Article 24.

2. Xing Tian, Hong Li, Yansheng Zhang. Effect of Al content on stacking fault energy in austenitic Fe–Mn–Al–C alloys // Journal of Materials Science. 2008. Vol. 43. No. 18. P. 6214 – 6222.

3. Majid Abbasi, Shahram Kheirandish, Yosef Kharrazi, Jalal Hejazi. The fracture and plastic deformation of aluminum alloyed Hadfield steels // Materials Science and Engineering: A. 2009. July. Vols. 513 – 514. P. 72 – 76.

4. MejiaI., Bedolla-JacuindeA., Pablo J.R. Sliding wear behavior of a high – Mn austenitic twinning induced plasticity (TWIP) steel microalloyed with Nb // Wear. 2013. April – May. Vol. 301. No. 1 – 2. P. 590 – 597.

5. Nasajpour A., Kokabi A.H., Davami P., Nikzad S. Effect of molybdenum on mechanical and abrasive wear properties of coating of as weld Hadfield steel with flux-cored gas tungsten arc welding // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 65. P. 262 – 269.

6. Qichuan J., Zhenming H., Donghuan C. etc. Abrasion-resistant ascast manganese steel with nodular carbide modified by calcium // Journal of Materials Science Letters. 1990. May. Vol. 9. No. 5. P. 616 – 617.

7. Кудрин В.А., Шишимиров В.А. Металлургия стали: Учеб. пособие. – М.: МГВМИ, 2003. – 254 с.

8. Методы ввода модификаторов в металлический расплав / В.И. Жучков, О.Ю. Шешуков, Е.Ю. Лозовая и др. ГУ ИМЕТ УрО РАН, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2008. – 6 с.

9. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Лозовая Е.Ю., Маршук Л.А. Современные методы ввода модификаторов в расплавы чугуна и стали // Сб. докл. Литейного консилиума № 1 «Модифицирование как эффективный метод повышения качества чугунов и сталей». – Челябинск: Челябинский Дом печати, 2006. – 52 с.

10. Сидоренко М.И. Теория и практика продувки металла порошками. – М.: Металлургия, 1973. – 304 с.

11. Фесенко М.А., Фесенко А.Н. Перспективные направления использования метода внутриформенного модифицирования расплава для изготовления отливок с заданными эксплуатационными свойствами // Литье и металлургия. 2013. № 4 (73). С. 35 – 41.

12. Чайковский А.А., Хасан О.С., Ольшевский В.С. Получение двух слойных отливок методом внутриформенного модифицирования // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2009. № 9. С. 101 – 104.

13. Баранов Е.М. Внутриформенное модифицирование цирконием серого чугуна и литой стали путем воздействия НЭМИ // Вестник института тяги и подвижного состава. 2015. № 11. С. 77 – 79.

14. Аникеев А.Н., Бигеев А.В., Гордеев Е.Н. и др. О возможности введения твердых тугоплавких частиц при получении трубной заготовки методом центробежного литья // Вестник ЮУрГУ. 2009. № 36. С. 24 – 27.

15. Миннеханов Г.Н., Шуйкин О.А., Миннеханов Р.Г. Влияние модифицирования наночастицами карбонитрида титана и легирования титаном на структуру и свойства доэвтектических чугунов // Омский научный вестник. 2009. № 1. С. 22 – 25.

16. Чуманов В.И., Пятыгин Д.А., Чуманов И.В. Упрочнение стали тугоплавкой дисперсной фазой // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2007. № 4. С. 49 – 53.

17. Аникеев А.Н., Чуманов И.В., Седухин В.В. и др. Исследование влияния отжига на концентрацию дисперсных частиц в объеме дисперсноупрочненных металлических материалов // VI Всероссийская конференция по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи. Москва. 22 – 25 ноября 2016 г.: Сборник материалов. – М.: ИМЕТ РАН, 2016. С. 344 – 346.

18. Вдовин К.Н., Горленко Д.А., Феоктистов Н.А. Исследование влияния скорости охлаждения в интервале выделения избыточных фаз на литую микроструктуру стали Гадфильда // Сб. тр. XIX Междунар. науч.-практич. конф. «Металлургия: технология, инновация, качество» / Под ред. Е.В. Протопопова. – Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015. С. 125 – 129.

19. Вдовин К.Н., Феоктистов Н.А., Горленко Д.А. и др. Изучение влияния скорости охлаждения на механические и эксплуатационные свойства стали 110Г13Л // Литейщик России. 2015. № 12. С. 23 – 24.

20. Вдовин К.Н., Горленко Д.А., Феоктистов Н.А. Влияние энергии дефекта упаковки на абразивную износостойкость отливок из стали Fe – 12Mn – 1,2C, охлажденных с различными скоростями // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 9. С. 603 – 609.

21. Колокольцев В.М., Вдовин К.Н., Чернов В.П. и др. Исследование механических и эксплуатационных свойств высокомарганцевой стали, легированной азотированным феррохромом // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2016. № 3. С. 46 – 54.


Для цитирования:


Вдовин К.Н., Феоктистов Н.А., Горленко Д.А., Никитенко О.А., Хамидулина Д.Д. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ОТЛИВОК ИЗ ВЫСОКОМАРГАНЦЕВОЙ СТАЛИ КАРБОНИТРИДОМ ТИТАНА. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2019;62(3):188-194. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-3-188-194

For citation:


Vdovin K.N., Feoktistov N.A., Gorlenko D.A., Nikitenko O.A., Khamidulina D.D. INOCULATION OF HIGH MANGANESE STEEL CASTINGS USING TITANIUM CARBONITRIDE. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019;62(3):188-194. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-3-188-194

Просмотров: 59


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)