Мікроструктура хромо-ванадієвого чавуну, що формується при плазмовому нагріві поверхні та наступній термічній обробці

Автор(и)

  • V. G. Efremenko ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • Yu. G. Chabak ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • T. V. Pastukhova ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • V. I. Zurnadzhy ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • V. O. Mazur ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • О. V. Tsvetkova ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.33.2016.104743

Ключові слова:

плазма, оплавлення, чавун, мікротвердість, евтектика, аустеніт

Анотація

У статті показано, що плазмовий нагрів з частковим оплавленням поверхні призводить до модифікації мікроструктури Cr-V чавуну зі сфероїдальних карбідами ванадію. Модифікування виражається в різкому подрібненні евтектичних колоній, евтектичних карбідів і аустенітних дендритів. Подальший пічної нагрів при 950°С призводить до розпаду внутріевтектічного аустеніту з виділенням вторинних карбідів зернистої або голчастою форми, що підвищує мікротвердість евтектики

Біографії авторів

V. G. Efremenko, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Доктор технічних наук, професор

Yu. G. Chabak, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, старший викладач

T. V. Pastukhova, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук

V. I. Zurnadzhy, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Аспірант

V. O. Mazur, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат технічних наук, доцент

О. V. Tsvetkova, ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Посилання

Список использованных источников (ГОСТ):

Sil'man G.I. Alloyed white iron with composite structure / G.I. Sil'man // Metal Science and Heat Treatment. – 2005. – Vol. 47. – Pp. 343-348.

The Charpy-Bochvar Principle: white and stable-mottled wear resistant iron / A.A. Zhukov, G.I. Silman, L.I. Agapova, B.B. Pani // Indian Foundry Journal. – 1996. – Feb. – Pp. 11-27.

Filipovic M. Iron-chromium-carbon-vanadium white cast irons: Microstructure and properties / M. Filipovic // Hemijska industrija. – 2014. – Vol. 68 (4). – Pp. 413-427.

Kawalec M., Fras E. Structure, mechanical properties and wear resistance of high vanadium cast iron / M. Kawalec, E. Fras // ISIJ International. – 2008. – Vol. 48. – P. 518-524.

Жуков А.А. Износостойкие отливки из комплекснолегированных белых чугунов / А.А. Жуков, Г.И. Сильман, М.С. Фрольцов. – М. : Машиностроение. – 1984. – 104 с.

Kawalec M. The spheroidization of VC carbides in high-vanadium cast iron / M.Kawalec // Archive of Foundry Engineering. – 2011. – Vol. 3. – Pp. 111-116.

Shigenori N. Influence of melting conditions on morphology of vanadium-carbide in stainless spheroidal carbide cast iron / N. Shigenori, K. Tadashi, M. Hideto // Journal of Japan Foundry Engineering Society. – 2007. – Vol. 79. – Pp. 133-138.

Xinba Y. Erosive wear characteristics of spheroidal carbides cast iron / Y. Xinba, K. Shimizu, H. Matsumoto // Wear. – 2008. – Vol. 264. – Pp. 247-257.

Efremenko V.G. Abrasive wear resistance of spheroidal vanadium carbide cast irons / V.G. Efremenko, K. Shimizu, A.P. Cheiliakh // Journal of Friction and Wear. – 2013. – Vol. 34. – Pp. 466-474.

Abrasive resistance of metastable V–Cr–Mn–Ni spheroidal carbide cast irons using the factorial design method / V.G. Efremenko [et al.] // International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. – 2016. – Vol. 23. – Pp. 645-657.

Xiang Y. Effects of thermal plasma jet heat flux characteristics on surface hardening / Yong Xiang, Deping Yu, Qingtao Li // J. Mater. Process. Technol. – 2015. – Vol. 226. – Pp. 238-246.

Espallargas N. Dry wear and tribocorrosion mechanisms of pulse plasma nitrided Ni–Cr al-loy / N. Espallargas, S. Mischler // Wear. – 2011. – Vol. 270. – Pp. 464-471.

Semboshi S. Surface hardening of age-hardenable Cu–Ti alloy by plasma carburization / S. Semboshi, A. Iwase, T. Takasugi // Surface and Coatings Technology. – 2015. – Vol. 283. – Pp. 262-267.

Pulsed plasma deposition of Fe-C-Cr-W coating on high-Cr-cast iron: Effect of layered morphology and heat treatment on the microstructure and hardness / V.G. Efremenko [et al.] // Surface and Coatings Technology. – 2016. – Vol. 304. – Pp. 293-305.

Effect of vanadium and chromium on the microstructural features of V-Cr-Mn-Ni spheroidal carbide cast irons / V.G. Efremenko [et al.] // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. – 2014. – Vol. 21. – Pp. 1096-1108.

Самотугін С.С. Моделювання теплових процесів при плазмовому поверхневому зміцненні тонколезового ґрунтообробного інструменту / С.С. Самотугін, В.О. Мазур, Д.С. Литвиненко // Вісник СевНТУ. Серія : Машиноприладобудування та транспорт : Зб. наук. пр. – 2012. – Вип. 129. – С. 194-198.

Li D. Phase diagram calculation of high chromium cast irons and influence of its chemical composition / D. Li, L. Liu, Yu. Zhang // Materials and Design. – 2009. – № 30. – P. 340-345.

Дмитриева Г.П. Строение и механические свойства сплавов железа с карбидами ванадия / Г.П. Дмитриева, В.К. Шурин, А.Д. Васильев // Металловедение и термическая обработка металлов. – 1978. – № 4. – С. 64-66.

The influence of plasma surface modification process on the structure and phase composition of cutting-tool hardmetals / S.S. Samotugin, V.I. Lavrinenko, E.V. Kudinova, Yu.S. Samotugina // Journal of Superhard Materials. – 2011. – Vol. 33 (3). – Pp. 200-207.

Efremenko V.G. Kinetic parameters of secondary carbide precipitation in high-Cr white iron alloyed by Mn-Ni-Mo-V complex / V.G. Efremenko, Yu.G. Chabak, M.N. Brykov // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2012. – Vol. 22, № 5. – Pp. 1378-1385.

References:

Sil'man G.I. Alloyed white iron with composite structure. Metal Science and Heat Treatment, 2005, no. 47, pp. 343-348.

Zhukov A.A., Silman G.I., Agapova L.I., Panin B.B. The Charpy-Bochvar Principle: white and stable-mottled wear resistant iron. Indian Foundry Journal, 1996, Feb, pp. 11-27.

Filipovic M. Iron-chromium-carbon-vanadium white cast irons: Microstructure and proper-ties. Hemijska industrija, 2014, vol. 68, no. 4, pp. 413-427.

Kawalec M., Fras E. Structure, mechanical properties and wear resistance of high vanadium cast iron. ISIJ International, 2008, no. 48, pp. 518-524.

Zhukov A.A., Sil'man G.I., Froltzov M.S. Iznosostoikie otlivki iz kompleksnolegirovannykh belykh chugunov [Wear resistant castings of complex-alloyed white cast irons]. Moscow, Маshinostroienie Publ., 1984. 104 p. (Rus.)

Kawalec M. The spheroidization of VC carbides in high-vanadium cast iron. Archive of Foundry Engineering, 2011, no. 3, pp. 111-116.

Shigenori N., Tadashi K., Hideto M. Influence of melting conditions on morphology of vanadium-carbide in stainless spheroidal carbide cast iron. Journal of Japan Foundry Engineering Society, 2007, no. 79, pp. 133-138.

Xinba Y., Shimizu K., Matsumoto H. Erosive wear characteristics of spheroidal carbides cast iron. Wear, 2008, no. 264, pp. 247-257.

Efremenko V.G., Shimizu K., Cheiliakh A.P. Abrasive wear resistance of spheroidal vanadium carbide cast irons. Journal of Friction and Wear, 2013, no. 34, pp. 466-474.

Efremenko V.G., Shimizu K., Cheiliakh A.P., Pastukhova T.V., Chabak Yu.G., Kusumoto K. Abrasive resistance of metastable V–Cr–Mn–Ni spheroidal carbide cast irons using the factorial design method. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 2016, no. 23, pp. 645-657.

Yong X., Deping Y., Qingtao Li. Effects of thermal plasma jet heat flux characteristics on surface hardening. J. Mater. Process. Technol, 2015, no. 226, pp. 238-246.

Espallargas N., Mischler S. Dry wear and tribocorrosion mechanisms of pulse plasma nitrided Ni–Cr alloy. Wear, 2011, vol. 270, pp. 464-471.

Semboshi S. Iwase A., Takasugi T. Surface hardening of age-hardenable Cu–Ti alloy by plasma carburization. Surface and Coatings Technology, 2015, no. 283, pp. 262-267.

Efremenko V.G., Chabak Yu.G., Lekatou A., Karantzalis A., Efremenko A.V. Pulsed plasma deposition of Fe-C-Cr-W coating on high-Cr-cast iron: Effect of layered morphology and heat treatment on the microstructure and hardness. Surface and Coatings Technology, 2016, no. 304, pp. 293-305.

Efremenko V.G., Shimizu K., Cheiliakh A.P., Kusumoto K. Effect of vanadium and chro-mium on the microstructural features of V-Cr-Mn-Ni spheroidal carbide cast irons. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 2014, no. 21, pp. 1096-1108.

Samotugin S.S., Mazur V.A., Litvinenko D.S. Modelirovanie termicheskikh proccessov plazmennogo uprochneniya tonkolezviynogo pochvoobrabatyvayuschego instrumenta [Modeling of thermal processes at the plasma surface hardening of thin blade tillage tool]. Vestnik SevNTU. Seria: Mashinopryladobuduvannya ta transport – SevNTU Journal. Mechanical instrumentation and transport, 2012, no. 129, pp. 194-198. (Ukr.)

Li D., Liu L., Zhang Y. Phase diagram calculation of high chromium cast irons and influence of its chemical composition. Materials and Design, 2009, no. 30, pp. 340-345.

Dmitrieva G.P., Shurin V.K., Vasiliev A.D. Stroienie i mekhanicheskiye svoystva splavov s karbidami vanadiya [Structure and mechanical properties of alloys with vanadium carbides]. Metallovedenie i termicheskaia obrabotka metallov – Metal Science and Heat Treatments, 1978, no. 4, pp. 64-66. (Rus.)

Samotugin S.S., Lavrinenko V.I., Kudinova E.V., Samotugina Yu.S. The influence of plasma surface modification process on the structure and phase composition of cutting-tool hardmetals. Journal of Superhard Materials, 2011, vol. 33, no. 3. pp. 200-207.

Efremenko V.G., Chabak Yu.G., Brykov M.N. Kinetic parameters of secondary carbide precipitation in high-Cr white iron alloyed by Mn-Ni-Mo-V complex. Journal of Materials Engineering and Performance, 2012, vol. 22, no. 5, pp. 1378-1385.

##submission.downloads##

Як цитувати

Efremenko, V. G., Chabak, Y. G., Pastukhova, T. V., Zurnadzhy, V. I., Mazur, V. O., & Tsvetkova О. V. (2017). Мікроструктура хромо-ванадієвого чавуну, що формується при плазмовому нагріві поверхні та наступній термічній обробці. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, (33), 41–50. https://doi.org/10.31498/2225-6733.33.2016.104743

Номер

№ 33 (2016): Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).

Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.

 

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.