Влияние постоянного тока на макро- и микроструктуру марганецсодержащих сталей
А. Н. Жбанова, Л. Н. Саитгареев, И. Е. Скидин
Государственное высшее учебное заведение «Криворожский национальный университет», ул. Виталия Матусевича, 11, 50027 Кривой Рог, Украина
Получена: 02.10.2017. Скачать: PDF
В статье показано, что для повышения качества и свойств отливок всё шире используются методы, основанные на воздействии электрического тока на расплав при его кристаллизации. Положительные результаты модифицирования заключаются в улучшении процессов тепломассопереноса и структурообразования. Отмечается, что теоретически и практически доказано влияние электрообработки только на отливки из цветных металлов и сплавов, а также из некоторых чугунов. Механизм физико-химического воздействия электрического тока на процесс кристаллизации в литейной форме марганецсодержащих сталей требует тщательных исследований, которые были бы максимально приближены к реальным условиям. В статье сделано сравнение макро- и микроструктур легированных марганцем сталей 110Г13Л и 35ГЛ, модифицированных при кристаллизации в литейной форме постоянным электрическим током, со структурами образцов, полученных по традиционной технологии. Все исследования проводились по стандартным методикам. Установлено, что модифицирование стальных расплавов в литейной форме постоянным электрическим током силой 40 А обеспечивает получение литых изделий с повышенным содержанием легирующих элементов в поверхностном слое отливок. Относительное изменение концентрации Mn между анодной и катодной частями образцов из сталей марок 35ГЛ и 110Г13Л составляет 26,6 и 5,3% соответственно. Показано, что схема расположения электродов в литейной форме существенно влияет на перемещение неметаллических включений. Показано значительное влияние тока на микроструктуру сплавов 35ГЛ и 110Г13Л при кристаллизации: количество и размеры первичных дендритов существенно меняются. Карбиды марганца становятся более дисперсными, уменьшаясь в размерах от 80 до 53 мкм и от 254 до 90 мкм соответственно. При этом расстояние между дендритами также уменьшается. Электрообработка сплавов 35ГЛ и 110Г13Л приводит к росту их твёрдости на катодной части образцов соответственно на 7% и 9%, ударной вязкости — на 21% и 8%, предела прочности — на 7% и 14%.
Ключевые слова: карбиды марганца, марганецсодержащие стали, структура, механические свойства, электроперенос, постоянный ток.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i11/1455.html
PACS: 61.72.Ff, 61.72.Qq, 61.72.S-, 62.20.fk, 62.20.Qp, 68.70.w, 81.40.Cd, 83.60.La