Regeneration of the initial structure in white alloy pig irons by their heat treatment

Authors

  • I. F. Tkachenko
  • V. I. Miroshnichenko State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5956-7867
  • V. G. Gavrilova State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.40.2020.216034

Keywords:

white alloy iron, plate-like alloy cementite crystals, «regenerative» heat treatment, homogeneous in size and spacial distribution sole alloy cementite crystals, nano-sized cementite particles

Abstract

The regime parameters providing the improvements of initial cast structure in a white alloy quasi-eutectic pig iron are specified for the applied heat treatment which is based on the early defined principles of microstructure «regeneration» in hetero-phase materials with polymorphic matrixes. Extremely undesirable, typical original microstructure of the iron comprising big, plate-like, «ledeburite» cementite crystals along with coarse-grained colonies of pearlite-like structures was observed. Formation of dispersed, homogeneous in size and spacial distribution sole alloy cementite crystals instead of the «ledeburite» one, within fine grained matrix containing nano-sized cementite particles is shown as a result of the optimal «regenerative» heat treatment employment. Conserving the original iron hardness on the level 60-63 HRC was observed that confirms stability of its phase composition despite the obtained structure`s morphology changes. Unified features of the structure «regeneration» processes in hetero-phase metallic materials of various chemical composition are outlined that provides reliable obtaining high mechanical performance of the materials

Author Biographies

I. F. Tkachenko

Доктор технічних наук, професор

V. I. Miroshnichenko, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Кандидат технічних наук, старший викладач

V. G. Gavrilova, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Кандидат технічних наук, доцент

References

Перелік використаних джерел (ДСТУ):

Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов / Ю.М. Лахтин. – М. : Металлургия, 1976. – 406 с.

Scientific work. Some features of the heterogeneous diffusive nucleation and their use to form new type microstructures and eliminate chemical nonuniformities in bulk industrial product made of alloy structural steels / І.F.Тkachenko, К.І. Тkachenko, V.І. Мiroshnichenko. – Свідоцтво № 68323 від 25.10.2016.

Ткаченко И.Ф. Об особенностях образования аустенита при нагреве легированных сталей / И.Ф. Ткаченко, К.И. Ткаченко // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ПДТУ. – Маріуполь, 2002. – Вип. 12. – С. 25-27.

Пат. 142597 Україна, МПК C 21 D 1/00. Спосіб термічної обробки для формування стабільних за параметрами нанорозмірних структур у металевих матеріалах з поліморфними матричними фазами / І.Ф. Ткаченко, К.І. Ткаченко, В.І. Мірошниченко, Ф.К. Ткаченко. – № 201904237; заявл. 19.04.2019; опубл. 25.06.2020, Бюл. № 12.

Вплив рівноважної дислокаційної субструктури на морфологію структурних складових при гетерогенних фазових перетвореннях у полікристалічних металевих сплавах / І.Ф. Ткаченко, Ф.К. Ткаченко, К.І. Ткаченко, В.І. Мірошниченко // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь, 2016. – Вип. 33. – С. 50-57. – (Серія : Технічні науки).

Вплив особливостей фазових перетворень при нагріванні та охолодженні на структури і спротив ударному руйнуванню легованих конструкційних сталей / І.Ф. Ткаченко, Ф.К. Ткаченко, К.І. Ткаченко, В.І. Мірошниченко // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь, 2017. – Вип. 34. – С. 18-23. – (Серія : Технічні науки).

References:

Lahtin U.M. Metallovedenie i termicheskaia obrabotka metallov [Metal science and heat treatment]. Moscow, Metallurgiia Publ. 406 p. (Rus.)

Tkachenko I.F., Тkachenko К.І., Мiroshnichenko V.І. Scientific work «Some features of the heterogeneous diffusive nucleation and their use to form new type microstructures and eliminate chemical nonuniformities in bulk industrial product made of alloy structural steels». Certificate about registration no. 68903, 2016.

Tkachenko I.F., Тkachenko К.І. Ob osobennostyax obrazovany’ya austeny’ta pry’ nagreve legy’rovannyx stalej [Some features of the austenite formation at alloy steel heating]. Vіsnik Priazovs’kogo derzhavnogo tehnіchnogo unіversitetu – Reporter of the Priazovskyi State Technical University, 2002, no. 12, pp. 25-27. (Rus.)

Тkachenko І.F., Тkachenko К.І,. Мiroshnichenko V.І., Тkachenko F.K. Sposіb termіchnoї obrobki dlia formuvannia stabіl’nikh za parametrami nanorozmіrnikh struktur u metalevikh materіalakh z polіmorfnimi matrichnimi fazami [Method of heat treatment for obtaining nano-sized structures with stable parameters in metallic materials with polymorphic matrixes]. Patent UA, no. 142597, 2020. (Ukr.)

Тkachenko І.F., Тkachenko F.K., Тkachenko К.І,. Мiroshnichenko V.І. Vpliv rіvnovazhnoї dislokatsіinoї substrukturi na morfologіiu strukturnikh skladovikh pri geterogennikh fazovikh peretvorenniakh u polіkristalіchnikh metalevikh splavakh [Influence of equilibrium dislocation substructure on structure morphology in polycrystalline metallic materials]. Vіsnik Priazovs’kogo derzhavnogo tehnіchnogo unіversitetu. Serіja : Tehnіchnі nauki – Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences, 2016, no. 33, pp. 50-57. (Ukr.)

Тkachenko І.F., Тkachenko F.K., Тkachenko К.І,. Мiroshnichenko V.І. Vpliv osoblivostei fazovikh peretvoren’ pri nagrіvannі ta okholodzhennі na strukturi і sprotiv udarnomu ruinuvanniu legovanikh konstruktsіinikh stalei [Effects of the phase transition features at heating and cooling of alloy structural steels on theirs microstructures and impact resistance]. Vіsnik Priazovs’kogo derzhavnogo tehnіchnogo unіversitetu. Serіja : Tehnіchnі nauki – Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences, 2017, no. 34, pp. 18-23.

How to Cite

Tkachenko, I. F., Miroshnichenko, V. I., & Gavrilova, V. G. (2020). Regeneration of the initial structure in white alloy pig irons by their heat treatment. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, (40), 19–24. https://doi.org/10.31498/2225-6733.40.2020.216034