Национальная металлургическая академия Украины. На сегодняшний день являются актуальными вопросы исследования новых и совершенствования существующих антифрикционных материалов

На сегодняшний день являются актуальными вопросы исследования новых и совершенствования существующих антифрикционных материалов, которые удовлетворяют требованиям работы узлов трения скольжения, где основным антифрикционным материалом являются дорогие и дефицитные бронзы. Поэтому рекомендуется замена бронзы графитизированной сталью.

В данной работе исследовались процессы графитизации никелевой стали 10Н15, с разным количеством мартенсита.

Материалом исследования служили образцы стали 10Н15, обработанные холодом при -16,-39 и -90 . Обработку холодом проводили для получения в стали 10Н15 разного количества мартенситной составляющей. Для исследования влияния количества мартенсита на процесс графитизации применен комплекс следующих методов: химического, металлографического анализа, определение плотности гидростатическим взвешиванием и метод стереометрической металлографии. Металлографический анализ проводили на световых микроскопах «МИМ-8» и «Neophot-2».При изучении микроструктуры образцы травили в 2-5% растворе HNO₃ в этиловом спирте, при температуре 20°С в течении 30-60 сек. Графитизирующий отжиг образцов, обработанных холодом, проводили в интервале температур 500-850ºС.

Микроструктурным анализом установлено, что графитизация при 650ºС скорее осуществляется в образцах с 15% мартенсита чем в образцах с 40-90% мартенсита, в то время как увеличение температуры отжига до 850ºС приводит к ускорению процесса графитизации в образцах с 90% и замедлению с 15% мартенсита. Аналогичные результаты получены путем исследования процесса графитизации методом гидростатическим взвешивания и стереометрического анализа.

Полученные экспериментальные результаты позволили высказать предположение, что эффективность закалки на процесс графитизации высоконикелевых сталей смещается в область более высоких температур.

Дослідження особливостей рекристалізації евтектичного цементиту в дактильованому чавуні у процесі відпалу після деформування

Логвіновська О.Ю., керівник проф. Миронова Т.М.

Національна металургійна академія України

У роботі досліджено процеси структуроутворення в ледебуритних чавунах, легованих ванадієм, які відбуваються в евтектичному цементиті під час післядеформаційного відпалу та призводять до формування поновленої тонкої структури карбіду заліза..

Встановлено, що залежно від температурно - часових параметрів обробки після пластичного деформування в цементиті дактильованих чавунів мають місце статичний зворот або рекристалізація. Розвиток статичного звороту та рекристалізації вивчали, спостерігаючи за зміною мікротвердості карбіду заліза, а також за допомогою рентгенографії (досліджень дебаєграм) та мікроструктурного аналізу/

Завдяки цьому було визначено, що при легуванні ванадієм температура початку рекристалізації цементиту знижується від 1050ºС (при ступеню деформації до 35%) до 975ºС (при 55%) і до 950ºС (при 65%). Це пояснюється впливом карбідного перетворення, яке відбувається безпосередньо під час деформування: (Fe,V)₃C→0,06VC+0,9Fe₃C+0,02A, де А – аустеніт. Цей процес супроводжується зменшенням сумарного об’єму фаз. Виникаючі при цьому напруги достатні для пошвидшення переміщення і виникнення додаткових вакансій. Взаємодія точкових і лінійних дефектів при безперервному під час деформування розпаді цементиту викликає деяке запізнення самої динамічної рекристалізації. Залежно від ступеню деформації і температури, при якій вона відбувається, далі під час відпалу превалює або зворот, або первинна рекристалізація. При порівнянні температурного інтервалу більш інтенсивного розвитку карбідного перетворення з температурами, при яких цементит рекристалізується, виявляється, що при гарячій деформації випереджуючим процесом, що превалює, є утворення карбідів ванадію, а при післядеформаційному відпалі вище температури початку рекристалізації - статична рекристалізація. Після викликаного нею знеміцнення знову спостерігається виділення дисперсних карбідів ванадію вже на нових дефектних місцях – межах зерен, що перетерпіли рекристалізацію.

Впровадження відпалу при температурах вище за температуру початку рекристалізації цементиту дозволяє для більш ефективного подрібнення цементитних кристалів використовувати повторне деформування при нижчих за 950°С температурах.

Дослідження формування структури в чавунах, що деформуються, у процесі гарячого прокатування

Журавель А.О.,. керівники: проф. Миронова Т.М., асп. Донська Т.Р.

Національна металургійна академія України

В роботі проводили дослідження структурних змін, що відбуваються під час гарячого прокатування в білих ледебуритних чавунах, легованих ванадієм та хромом. Основною евтектичною складовою в експериментальних сплавах є ледебурит, його частка в структурі складає 25…30%.

Формозміна досліджених сплавів забезпечується при взаємодії двох фаз - аустеніту і цементиту. У кожній з фаз процеси зміцнення і знеміцнення мають свої особливості. Тому у роботі приділяли увагу не лише вивченню закономірностей формування текстур і структуризації цементиту, але і формуванню зеренної структури аустеніту при високотемпературній дії і динамічній рекристалізації. За допомогою високотемпературної і кількісної мікроскопії визначено оптимальний режим відпалу перед деформацією: 680°С, 2 ч; 950°С, 2 ч; 680 °С, 4 ч., враховуючи мінімальний розмір зерен аустеніту, і розвиток карбідного перетворення в цементиті. Встановлено, що в процесі гарячої прокатки в аустеніті переважно відбувається динамічна рекристалізація, незалежно від легування чавуну, при цьому, незважаючи на деякі розбіжності в динаміці, формуються подрібнені рівноосні зерна. Разом із цим, виявлені істотні відмінності при легуванні цементиту в текстуроутворенні, в закономірностях зміцнення і знеміцнення.

Легування хромом і ванадієм, сприяє підвищенню опору деформування, та гальмує динамічну рекристалізацію, що розвивається в низьколегованому цементиті. Проте в карбіді (Fe,V)₃C виникаюче зміцнення при збільшенні ступеню деформації, тобто підвищення щільності дислокацій і концентрації точкових дефектів, сприяє інтенсивнішому виділенню часток VC і частково компенсується тим, що карбідне перетворення стимулює додаткову площину ковзання {111}.