Вплив мікролеґування Титаном на структуроутворення та механічні властивості криць

Н. Ю. Філоненко$^{1,2}$, О. І. Бабаченко$^{1}$, Г. А. Кононенко$^{1}$, О. М. Галдіна$^{2}$

$^{1}$Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, пл. Академіка Стародубова, 1, 49107 Дніпро, Україна
$^{2}$Дніпровський державний медичний університет, вул. Володимира Вернадського, 9, 49044 Дніпро, Україна

Отримано: 28.05.2024; остаточний варіант - 09.07.2024. Завантажити: PDF

Наразі у зв’язку з розвитком промисловости є потреба в одержанні виробів із криці, які використовують за великого навантаження. Як відомо, для одержання криць з підвищеним комплексом механічних, службових та експлуатаційних властивостей використовують найбільш поширені підходи: реґулюють вміст Карбону, визначають оптимальний вміст базових елементів, режими термічного оброблення та мікролеґування. Метою роботи є дослідження особливостей мікроструктури, структурних складових, мікросеґреґації під час мікролеґування Титаном криць з підвищеним вмістом Карбону у 0,70–0,76% мас. Досліджувалися зразки після лиття та після гарячої деформації з наступним термічним обробленням. Застосовували металографічну аналізу, визначення механічних властивостей, хемічну і рентґеноструктурну аналізи. Дослідження, що були проведені в даній роботі, показали, що мікролеґування криці Титаном сприяє зменшенню розмірів зерна та дефектности структури, приводить до зменшення розмірів дендритів твердого розчину γ-заліза, міждендритної віддалі у порівнянні з крицею без мікролеґування. Крім цього, показано, що використання такого мікролеґування приводить до збільшення кількости видів утворених фаз. За результатами рентґеноструктурної аналізи було виявлено додатково фази MnSi, Fe0.4Mn3.6C, FeSiC та TiC у порівнянні з крицею без мікролеґування Титаном. Одержаний результат уможливлює зробити висновок про те, що Титан зменшує розчинність Карбону, Манґану та Силіцію в структурних складових. Після повного циклу оброблення криці, мікролеґовані Титаном, мали підвищений комплекс механічних властивостей (підвищення границі міцности та границі плинности на ≅ 10% у порівнянні з крицею без мікролеґування Титаном).

Ключові слова: мікролеґування Титаном, криця, мікроструктура, деформаційне та термічне оброблення, механічні властивості.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i11/1085.html

PACS: 61.05.cp, 61.72.Ff, 61.72.Hh, 64.75.Op, 81.05.Bx, 81.40.Cd, 81.40.Lm


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. S. J. Chen, L. J. Li, Z. W. Peng, X. D. Huo, and H. B. Sun, J. Mater. Res. Technol., 10: 580 (2021).
  2. S. Wang, Z. Gao, G. Wu, and X. Mao, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29: 645 (2022).
  3. S. Li, H. Yu, Y. Lu, J. Lu, W. Wang, and S. Yang, Wear, 474–475: 203647 (2021).
  4. N. Yu. Filonenko, O. I. Babachenko, H. A. Kononenko, and O. A. Safronova, Mater. Sci., 58: 190 (2022).
  5. H. S. El-Faramawy, S. N. Ghali, and M. M. Eissa, J. Miner. Mater. Char. Eng., 11: 1108 (2012).
  6. Q. Ren, T. Liu, S. Baik, Z. Mao, B. W. Krakauer, and D. N. Seidman, J. Mater. Sci., 56: 6448 (2021).
  7. Z. Zhu, Y. Liang, and J. Zou, Materials, 13, Iss. 23: 5316 (2020).
  8. N. Yu. Filonenko, O. I. Babachenko, and H. A. Kononenko, Metal i Lyttya Ukrayiny, 30, No. 3: 81 (2022) (in Ukrainian).
  9. N. Yu. Filonenko, O. I. Babachenko, H. A. Kononenko, and A. S. Baskevich, East Eur. J. Phys, No. 4: 120 (2021).
  10. O. A. Bannykh and M. E. Dritsa, Diagrammy Sostoyaniya Dvoinykh i Mnogokomponentnykh Sistem na Osnove Zheleza [State Diagrams of Binary and Multicomponent Iron-Based Systems] (Moskva: Metallurgiya: 1986) (in Russian).
  11. O. I. Babachenko, G. A. Kononenko, R. V. Podolskyi, O. A. Safronova, and A. O. Taranenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 44, No. 12: 1661 (2022) (in Ukrainian).
  12. O. I. Babachenko, G. A. Kononenko, R. V. Podolskyi, O. A. Safronova, and O. S. Baskevich, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 1: 137 (2023) (in Ukrainian).