Реєстраційний номер
0220U000467,
0117U002603
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка наукових і технологічних основ одержання високоміцних чавунів спеціального призначення з підвищеним комплексом експлуатаційних характеристик.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Бубликов Валентин Борисович, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
13-02-2020
Організація виконавець
Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України
Опис етапу
Мета роботи - розробка наукових і технологічних основ комплексу методів структуроутворюючої обробки Fe-C-Si розплавів для створення оптимальних ливарних процесів отримання високоміцних чавунів з диспергованою ізотропною мікроструктурою і високими показниками фізико-механічних і експлуатаційних характеристик. Отримано нові системні наукові результати щодо впливу зміцнення альфа-твердого розчину легуванням кремнієм при збільшенні його масової частки в діапазоні від 2,9 % до 4,6 % на формування структури і механічні властивості високоміцного чавуну у виливках. Встановлено, що ефективність дії легування кремнієм на підвищення механічних властивостей визначається якістю вихідного розплаву, складом модифікатора, способом модифікування, швидкістю охолодження виливка. Розроблено легований кремнієм феритний високоміцний чавун, що отримується модифікуванням в передкристалізаційному періоді і характеризується високими значеннями міцності (бВ від 550 МПа до 620 МПа, б0,2 від 420 МПа до 500 МПа) та пластичності (б від 11 % до 17 %). За показниками міцності розроблений високоміцний чавун значно перевершує стандартні, з масовою часткою кремнію від 1,9 % до 2,9 % (ДСТУ 3925-99), феритні марки, а за пластичністю - феритно-перлітні. Важливою перевагою такого високоміцного чавуну є більш рівномірний розподіл механічних властивостей та твердості виливків у литому стані і поліпшення їх оброблюваності різанням. Додаткове підвищення міцності забезпечує легування нікелем або міддю, підсилене використанням термічного оброблення - гомогенізуючого відпалу з вивантаженням виливків з печі в інтервалі температур від 770 °С до 810 °С для одержання феритно-перлітної металевої основи. Легування 0,5 % нікелю забезпечує отримання високоміцного чавуну з тимчасовим опором під час розтягування бВ більше 550 МПа та відносним видовженням б більше 15 %. Легування 0,5 % міді забезпечує отримання тимчасового опору під час розтягування бВ від 650 МПа до 700 МПа при відносному видовженні б більше 10 %.
Опис продукції
Технологія включає комплекс методів структуроутворюючої обробки Fe-C-Si розплавів, які зумовлюють формування кінцевої диспергованої щільної ізотропної структури з високим ступенем її сфероїдизації, графітизації, феритизації і підвищеного рівня фізико-механічних властивостей виробів з високоміцних чавунів. Розроблена технологія забезпечує отримання в литому стані високоміцного чавуну з кулястим графітом зі зміцненим легуванням кремнієм альфа-твердим розчином. Отримані литі вироби мають однорідну дрібнокристалічну структуру, більш стабільні показники механічних властивостей і твердості, покращену оброблюваність різанням.
Автори роботи
Бачинський Юрій Дмитрович
Берчук Дмитро Миколайович
Дорошенко Володимир Степанович
Медвідь Сергій Миколайович
Моісеєва Наталія Петрівна
Нестерук Олена Петрівна
Овсянников Володимир Олександрович
Ясинська Олена Олександрівна
Ясинський Олександр Олександрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
