Ґрадієнтна структура та зносостійкість крицевих виливків

С. Є. Кондратюк, А. М. Верховлюк, В. І. Вейс, З. В. Пархомчук, О. В. Железняк

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна

Отримано: 18.04.2024; остаточний варіант - 06.05.2024. Завантажити: PDF

На прикладі виливків криць 30ХГСЛ і У7Л, одержаних за умов спрямованого охолодження їхньої іверової поверхні під час кристалізації з різною інтенсивністю тепловідбору (5°С/с і 300°С/с), досліджено вплив температурно-кінетичних параметрів на морфологію, дисперсність і ґрадієнтність їхньої литої структури, а також на протяжність зони транскристалізації та її вплив на зносостійкість у різних перерізах виливків за умов абразивного зношування. Встановлено закономірне збільшення протяжности зони транскристалізації (зони стовбчастих кристалів) відповідно до підвищення температури перегріву розтопу криць в інтервалі температур на 50°С-150°С вище температури ліквідусу та швидкости охолодження під час кристалізації виливків. Показано, що максимальна стійкість до абразивного зношення спостерігається за умов швидкісної кристалізації виливків і відповідає збільшенню водночас протяжности зони транскристалізації у перерізах зразків, орієнтованих поперек напрямку тепловідбору та просування фронту кристалізації. Така анізотропність структури зони транскристалізації уможливлює додатково підвищити зносостійкість на 13-18%, відкриває нові перспективи інженерії литих виробів для підвищення їхніх експлуатаційних властивостей.

Ключові слова: криця, виливок, зносостійкість, перегрів, кристалізація, структурні зони, ґрадієнтність.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i08/0825.html

PACS: 61.66.Dk, 64.70.dg, 81.05.Bx, 81.30.Fb, 81.40.Ef, 81.40.Pq


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. S. Ye. Kondratyuk, V. I. Veis, Z. V. Parkhomchuk, Y. H. Kvasnytska, and K. H. Kvasnytska, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 7: 865 (2023). Crossref
  2. D. Smernytskyi, A. Huliaiev, M. Fesenko, V. Melnyk, and A. Fesenko, Science and Innovation, 18, No. 3: 87 (2022).
  3. S. Ye. Kondratyuk, V. I. Veis, and Z. V. Parkhomchuk, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 97, No. 2: 49 (2019). Crossref
  4. H. E. Collins, Met. Trans. A, 6, No. 3: 1535 (1975).
  5. J. Deschamps, M. Georgelin, and A. Pocheau, Phys. Rev. E, 78, No. 1: 011605 (2008). Crossref
  6. F. L. VerShnyder, SAE Trans., 79: 2016 (1970).
  7. A. S. Nuradinov, A. V. Nogovitsyn, I. A. Nuradinov, N. F. Zubenina, and K. A. Sirenko, Science and Innovation, 16, No. 4: 67 (2020). Crossref
  8. Yu. H. Kvasnytska, L. M. Ivashevych, A. I. Balitskii, K. H. Kvasnytska, and H. P. Mialnitsa, Materials Science, 57, No. 5: 688 (2022). Crossref
  9. M. Voron, A. Semenko, and V. Shemet, Mater. Lett., 355: 135421 (2024). Crossref
  10. O. G. Kasatkin, B. B. Vinokur, and V. L. Pilyushenko, Met. Sci. Heat. Treat., 26: 27 (1984). Crossref
  11. K. Gryc, B. Smetana, M. Zaludova, R. Pachlopnik, and B. Chmeil, Mater. Tehnol., 47, No. 5: 569 (2013).