СТРУКТУРА ТА ВЛАСТИВОСТІ КОМПЛЕКСНО-ЛЕГОВАНИХ ВИСОКОХРОМИСТИХ ЧАВУНІВ ДЛЯ МАСИВНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ ВИЛИВКІВ

Анотація

У статті досліджено проблеми формування структури та механічних властивостей масивних композиційних виливків, робочий шар яких виготовляється з високохромистих чавунів. В умовах повільного охолодження та відсутності проміжного буферного шару критично важливим є забезпечення стабільності властивостей та міцності перехідної зони між зносостійким шаром та матеріалом серцевини. Для вирішення цього завдання проведено комплексний аналіз вибірки з 30 плавок із різним співвідношенням Cr/C та системою мікролегування. Застосовано методи регресійного аналізу для побудови математичних моделей впливу хімічного складу на твердість та характеристики міцності. Встановлено, що оптимальний баланс властивостей досягається при співвідношенні карбідоутворюючих елементів 5 < Cr/C < 7.5 та вмісті хрому 15.0–18.0%. Це запобігає виділенню крихких первинних карбідів кубічного типу та суттєво знижує залишкові термічні напруження. Показано, що комплексний вплив легування нікелем і молібденом гальмує перлітне перетворення переохолодженого аустеніту в умовах сповільненого тепловідводу, а мікролегування титаном та бором сприяє подрібненню зерна та рівномірному розподілу карбідної фази. Визначено, що для забезпечення задовільної оброблюваності різанням та достатньої в'язкості перехідної зони співвідношення карбідо- до аустенітоутворюючих елементів має становити 1.5–2.0. Доведено наявність стійкої кореляції між твердістю та міцністю високохромистого чавуну, що дозволяє використовувати розраховані коефіцієнти переходу для неруйнівного контролю готових виробів. На основі отриманих даних запропоновано оптимізований хімічний склад комплексно-легованого чавуну, що гарантує високу експлуатаційну надійність масивних композиційних деталей