limЛитье и металлургияLitiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY)1683-60652414-0406BNTUlim-521Research ArticleМатериаловедениеScience of materialsВЛИЯНИЕ ОТЖИГА НА ТВЕРДОСТЬ Cr-Mn-NiЧУГУНОВINFLUENCE OF ANNEALING ON HARDNESS OF Cr-Mn-Ni CAST IRONSНетребкоВ. В.NetrebkoV. V.

Нетребко Валерий Владимирович, кандидат технических наук, каф. «Оборудование и технология сварочного производства.

Запорожье, ул. Жуковского, 64. Тел. +38 (050-486-27-40), e-mail: olgavvn@mail. ru.

Netrebko Valerii, Candidate of Technical Sciences, dep. «Equipment and Technology of Welding Production».

64, Zhukovsky Str., Zaporizhzhia, Ukraine, tel.: +38 (050-486-27-40), e-mail: olgavvn@mail.ru

olgavvn@mail.ruЗапорожский национальный технический университетУкраинаZaporizhzhia National Technical UniversityUkraine2015061120150295101Copyright © Нетребко В.В., 20152015Нетребко В.В.Netrebko V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://lim.bntu.by/jour/article/view/521

Необходимый уровень твердости материала определяется условиями эксплуатации и наличием технологических операций при изготовлении деталей. Механическая обработка резанием износостойких материалов затруднена из-за их высокой твердости. Для снижения твердости и улучшения обрабатываемости рекомендуется проводить отжиг. Цель работы заключалась в получении регрессионных зависимостей макротвердости чугуна от его химического состава после отжига при 730 °С. При помощи метода математического планирования эксперимента установлены регрессионные зависимости макротвердости чугуна и микротвердости структурных составляющих от содержания С, Cr, Mn, Ni. Минимальная твердость 27,6 HRC после отжига при 730 °С получается в чугуне, содержащем 3,9% С; 11,4% Cr; 0,6% Mn; 0,2% Ni. Максимальная твердость 70,4 HRC получается при содержании 1,1% С; 25,6% Cr; 5,4% Mn; 3,0% Ni. Отжиг при 730 °С понижает твердость чугунов, содержащих минимальное количество Cr, Mn и Ni. Для чугунов, легированных Mn и Ni, отжиг при 730 °С рекомендуется для повышения твердости.

The necessary level of material’s hardness is determined by the exploitation conditions and presence of technological operations during manufacturing of articles. Mechanical edge cutting machining of wear resistant materials is impeded because of their high hardness. It is recommended to apply annealing in order to decrease hardness and improve machinability. The purpose of the work consisted in obtaining of regression dependences of cast iron’s macrohardness on its chemical content after annealing at 730 °С. With the use of mathematical experimental design the regression dependences of cast iron’s macrohardness and structural components’ microhardness on С, Cr, Mn, Ni content have been established. The minimal hardness of 27,6 HRC after annealing at 730 °С is obtained in the cast iron containing: 3,9% С; 11,4% Cr; 0,6% Mn; 0,2% Ni. The maximal hardness of 70,4 HRC is obtained when the content is as follows: 1,1% С; 25,6% Cr; 5,4% Mn; 3,0% Ni. Annealing at 730 °С decreases the cast irons’ hardness containing the minimal amount of Cr, Mn and Ni. Annealing at 730 °С is recommended for cast irons alloyed by Mn and Ni for increasing of hardness.

чугунтвердостьлегированиеструктураотжигсast ironhardnessalloyingstructureannealingReferencesГарбер М. Е. Износостойкие белые чугуны. М.: Машиностроение, 2010. 280 с.Garber M. Y e. Iznosostoykie belye chuguny [Wear resistant white cast irons]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2010. 280 p.Цыпин И. И. Белые износостойкие чугуны. Структура и свойства. М.: Металлургия, 1983. 176 с.Tsypin I. I. Belye iznosostoykie chuguny. Struktura i svoystva [White wear resistant cast irons. Structure and properties]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1983. 176 p.Gierek, A. Zeliwo stopowe jako tworzywo konstrukcyjne / A. Gierek, L. Bajka. Katowice: Slask, 1976. 230 p.Gierek A., Bajka L. Zeliwo stopowe jako tworzywo konstuk cyjne. Katowice, Slask Publ., 1976. 230 p.Бунин К. П., Малиночка Я. Н., Таран Ю. Н. Основы металлографии чугуна. М.: Металлургия, 1969. 416 с.Bunin K. P., Malinochka Ya. N., Taran Yu. N. Osnovy metallografii chuguna [Metallography foundations of cast itons]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1969. 416 p.Analysis of the Structure and Abrasive Wear Resistance of White Cast Iron With Precipitates of Carbides / D. Kopyciński, M. Kawalec, A. Szczęsny, R. Gilewski, S. Piasny // Archives of Metallurgy and Materials. Institute of metallurgy and materials science of Polish academy of sciences. 2013. Vol. 58, Issue 3. P. 973–976.Kopyciński D., Kawalec M., Szczęsny A., Gilewski R., Piasny S. Analysis of the Structure and Abrasive Wear Resistance of White Cast Iron With Precipitates of Carbides. Archives of Metallurgy and Materials. Institute of metallurgy and materials science of Polish academy of sciences, 2013, vol. 58, issue 3, pp. 973–976.ГОСТ 7769-82. Чугун, легированный для отливок со специальными свойствами. Марки. М.: Изд-во стандартов, 1982. 15 с.GOST 7769-82. Chugun legirovannyj dlja otlivok so specialnymi svojstvami. Marki [State Standard 7769–82. Alloy cast iron for castings of special properties. Grades]. Moscow, Standartinform Publ., 1982. 15 p.Чабак Ю. Г. Структурные изменения в комплексно-легированном белом чугуне при дестабилизирующем нагреве / Ю. Г. Чабак, В. Г. Ефременко, Р. Р. Станишевский // Вестн. ДНУЗТ им. В. Лазаряна: Сб. науч. тр., 2011. № 38. С. 229–232.Chabak Yu. G., Yefremenko V. G., S tanishevskiy R. R. Strukturnye izmeneniya v kompleksnolegirovannom belom chugune pri destabiliziruyushchem nagreve [Structure changes in the complex-alloyed white cast iron during destabilizing heating]. Vіsnyk Dnіpropetrovskoho Natsіonalnoho Unіversytetu zalіznichnoho transportu іmenі akademіka V. Lazariana. – Bulletin of Dniproperovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, 2011, no. 38, pp. 229–232.Беркун М. Н. Влияние термической обработки на свойства высокохромистого чугунка / М. Н. Беркун, И. П. Волчок, И. В. Живица, В. И. Топал // Металловедение и термическая обработка металлов. 1971. № 1. С. 64–66.Berkun M. N., Volchok I. P., Zhivica I. V., Topal V. I. Vlijanie termicheskoj obrabotki na svojstva vysokohromistogo chuguna [Influence of heat treatment on the properties of high-chromium cast iron]. Metallovedenie i termicheskaja obrabotka metallov. – Metal Science and heat Treatment of metals, 1971, no. 1, pp. 64–66.Чабак Ю. Г. Структурные изменения в литом чугуне 270Х15Г2Н1МФТ при нагреве выше точки Ас1 / Ю. Г. Чабак, В. Г. Ефременко, Т. В. Козаревская [и др.] // Тез. междунар. науч.-практ. конф. «Университетская наука-2011». Мариуполь: ГВУЗ «ПГТУ», 2011. С. 187.Chabak k Yu. G., Efremenko V. G., Kozarevskaya T. V. and oth. Strukturnye izmenenija v litom chugune 270Х15Г2Н1МФТ pri nagreve vyshe tochki Ас1 [Structural changes in the cast iron 270Х15Г2Н1МФТ during heating above Ас1 point]. Tezisy mezhdunarodnoj nauch.-prakt. konf. «Universitetskaja nauka-2011». – Proc. Int. Scientific and Practical Conf. «University Science». Mariupol, GVUZ PGTU Publ., 2011, p. 187.Куцова В. З. Влияние температуры нагрева на формирование структуры, фазовый состав и свойства высокохромистых чугунов в исходном и термообработаном состоянии / В. З. Куцова, М. А. Ковзель, А. В. Кравченко // Металловедение и термическая обработка металлов. 2008. № 1. С. 35–50.Kutsova V. Z., Kovzel M. A., Kravchenko A. V. Vlijanie temperatury nagreva na formirovanie struktury, fazovyj sostav i svojstva vysokohromistyh chugunov v ishodnom i termoobrabotanom sostojanii [Influence of the heating temperature on structure formation, phase composition and properties of high-chromium cast irons in initial and heat-treated state]. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. – Metal Science and heat Treatment of metals, 2008. no. 1, pp. 35–50.Чабак Ю. Г. Влияние режима отжига на микроструктуру и твердость высокохромистых чугунов с повышенным содержанием аустенитообразующих элементов // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. науч. тр. Днепропетровск: ПГАСиА. 2013. Вып. 65. С. 188–192.Chabak Yu. G. Vliyanie rezhima otzhiga na mikrostrukturu i tverdost vysokokhromistykh chugunov s povyshennym soderzhaniem austenito-obrazuyushchikh elementov [Annealing mode’s influence on the microstructure and hardness of high-chromium cast irons with increased content of austenite-forming elements]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie: sbornik nauchykh trudov pod redaktsiey V. I. Bolshakova. – Consruction, material science, machine building: compilation of scientific works edited by V. I. Bolshakov. Dnepropetrovsk, PGASA Publ., 2013, no. 67, pp. 188–192.Чейлях А. П. Экономнолегированные метастабильные сплавы и упрочняющие технологии. Харьков: ННЦ ХФТИ, 2003. 212 с.Cheylyakh A. P. Ekonomnolegirovannye metastabilnye splavy i uprochnyayushchie tekhnologii [Sparingly alloyed metastable alloys and strengthening technologies]. Kharkov, NNTs KhFTI Publ., 2003. 212 p.Нетребко В. В. Влияние марганца на структуру высокохромистых чугунов // Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. 2012. Вып. 42. С. 167–169.Netrebko V. V. Vliyanie margantsa na strukturu vysokokhromistykh chugunov [Manganese influence on the structure of high-chromium cast irons]. Vіsnyk Dnіpropetrovskoho natsіonalnoho unіversytetu zalіznichnoho transportu іmenі akademіka V. Lazariana. – Bulletin of Dniproperovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, 2012, no. 42, pp. 167– 169.Belikov S., Volchok I., Netrebko V. Manganese influence on chromium distribution in high-chromium cast iron // Archives of Metallurgy and Materials. 2013. Vol. 58. no. 3. Р. 895–897.Belikov S., Volchok I., Netrebko V. Manganese influence on chromium distribution in high-chromium cast iron. Archives of Metallurgy and Materials. Institute of metallurgy and materials science of Polish academy of sciences, 2013, vol. 58, no. 3, pp. 895–897.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.