СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗЛОМОВ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА В ЛИТОМ И ДЕФОРМИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ

Представлены результаты сравнительных исследований фрактограмм высокопрочного чугуна в литом состоянии и после горячей пластической деформации. Показан характер изменения формы и морфологии включений графита, а также структуры металлической матрицы по мере увеличения степени деформации от 0 (литое состояние) до 80%. При помощи метода электрохимического вытравливания с растворением металлической матрицы и постепенным обнажением поверхности включений графита впервые наглядно продемонстрирована их аксонометрия. Доказано, что при горячей деформации чугуна происходит пластическое течение включений графита. Показано, что во включении графита существуют различные зоны деформации, распределенные неравномерно: в большей мере деформируются краевые зоны, а в центральной части может сохраняться присущая исходному сферическому включению радиальная структура. Факт того, что большая часть включений графита в изломе деформированного высокопрочного чугуна оказалась неповрежденной (обнаружено весьма малое количество разрушенных включений) может изменить сложившееся мнение о роли графита как о месте зарождения трещины. Высказано предположение, что трещина зарождается в металлической матрице (вероятно, на границе между перлитом и ферритом) и распространяется от включения к включению графита, огибая, но не повреждая их.

1. Основы металлографии чугуна / К. П. Бунин, Я. Н. Малиночка, Ю. Н. Таран. М.: Металлургия, 1969. 416 с.

2. Справочник по металлографическому травлению / М. Беккерт, Х. Клемм. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. 336 с.

3. Металлографическое травление металлов и сплавов: Справ. изд. / Л. В. Баранова, Л. М. Демина. М.: Металлургия, 1986. 256 с.

4. ГОСТ 3443-87. Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры. М.: Стандартинформ, 2005. 42 с.

5. Пластическая деформация чугуна / Ю. Т. Антонишин. Минск: Навука i тэхнiка, 1991. 119 с.

6. Горячая пластическая деформация чугуна: структура, свойства, технологические основы / А. И. Покровский. Минск: Беларуская навука, 2010. 256 с.

7. Влияние горячей пластической деформации на изменения микроструктуры чугуна с шаровидным графитом / А. С. Чаус, Я. Сойка, А. И. Покровcкий // Физика металлов и металловедение. 2013. Т. 114. № 1. С. 94–104.

8. Влияние формы графитовых включений на акустические характеристики изделий из литого и деформированного чугуна / А. И. Покровский, А. С. Чаус, Э. Б. Куновский // Металловедение и термическая обработка металлов. 2011. № 7 (673). С. 3–10.

9. Покровский А. И. Пластическое течение включений цементита и графита при обработке давлением чугуна // Литье и металлургия. 2013. № 1 (69). С. 88–95.

10. Покровский А. И., Лущик П. Е. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния и особенности структурообразования чугуна при горячем выдавливании // Литье и металлургия. 2014, № 4 (77). С. 33–44.

11. Энгель Л., Клингеле Г. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справ. / Пер. с нем. М.: Металлургия, 1986. 232 с.

12. Изломы конструкционных сталей: Справ. изд. / Л. П. Герасимова, А. А. Ежов, М. И. Маресев. М.: Металлургия, 1987. 272 с.

13. Высокопрочный чугун в автомобилестроении / М. П. Шебатинов, Ю. Е. Абраменко, Н. И. Бех. М.: Машиностроение, 1988. 216 с.

14. Пат. Респ. Беларусь № 10650 от 02.02.2015 по заявке u20140426 от 20.11.2014. Покровский А. И. Устройство для выявления формы графитных включений в структуре чугуна.

15. Пат. Респ. Беларусь № 10652 от 02.02.2015 по заявке u20140426 от 20.11.2014. Покровский А. И. Устройство для выявления формы графитных включений в структуре чугуна.

16. Бриджмен П. В. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. М.: Изд-во иностранной литературы, 1955. 444 с.