Влияние химического состава чугуна на межфазное распределение CR после отжига при 690 °C

Нетребко, В. В.; Волчок, И. П.

Предполагается рассмотреть получение зависимостей содержания марганца в металлической основе (Mno) и коэффициента его межфазного распределения (KPMn) от химического состава чугуна в системе Fe - C - Cr - Ni - Mn. Исследовали чугуны, содержащие 1,09 - 3,91 % С, 0,6 - 5,4 % Mn, 11,43 - 25,57 % Cr и 0,19 - 3,01 % Ni. Для построения математической модели распределения марганца использовали метод активного планирования эксперимента. Чугун выплавляли в индукционной печи с основной футеровкой емкостью 60 кг. Марганец, являясь карбидообразующим элементом, распределялся между карбидами и металлической основой. При помощи методов математической статистики установлены регрессионные зависимости концентрации марганца в основе и коэффициента его межфазного распределения от содержания в чугуне С, Mn, Cr и Ni. Концентрация марганца в основе изменялась от 0,37 % при 1,09 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr и 3,01 % Ni до 5,79 % при 1,09 % С, 5,4 % Mn, 25,57 % Cr и 0,19 % Ni. Минимальное значение коэффициента межфазного распределения составило 0,16 в чугуне, содержащем 1,09 % С, 0,6 % Mn, 25,57 % Cr и 3,01 % Ni. При значениях коэффициента КРMn меньше 1, марганец преимущественно концентрировался в металлической основе. Максимальное значение коэффициента КРMn, составило 2,48 при 3,91 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr и 0,19 % Ni. Характер распределения марганца определялся количеством карбидов и соотношением хрома и углерода, определяющим тип карбида. Состав карбидов формировался в результате конкурирования карбидообразующих элементов. Получены регрессионные зависимости содержания марганца в основе и коэффициента его межфазного распределения от химического состава чугуна в системе Fe - C - Cr - Ni - Mn. Установлена зависимость распределения марганца от процессов формирования карбидов. Полученные зависимости позволяют прогнозировать содержание марганца в металлической основе и могут быть использованы при разработке новых составов износостойких чугунов.Необходимо установить влияние химического состава Fe-C-Cr-Mn-Ni чугуна на содержание хрома в металлической основе, карбидах, а также коэффициент межфазного распределения хрома после отжига при 690 <$E symbol Р>С (КРCr690). Исследовали чугуны, содержащие 1,09 - 3,91 % С; 11,43 - 25,57 % Cr; 0,6 - 5,4 % Mn; 0,19 - 3,01 % Ni и 0,8 - 1,2 % Si. Анализ распределения хрома производили с использованием методов математической статистики. Чугун выплавляли в индукционной печи емкостью 60 кг. Применение методов активного планирования эксперимента 24-1 позволило установить регрессионные зависимости концентрации хрома в основе и карбидах, а также коэффициент его межфазного распределения от содержания в чугуне С, Cr, Mn и Ni. Хром после отжига преимущественно концентрировался в карбидах. Содержание хрома в основе изменялась от 3,94 % при 3,23 % С, 5,4 % Mn, 11,43 % Cr и 3,01 % Ni - до 17,43 % при 1,09 % С, 0,60 % Mn, 25,57 % Cr и 1,32 % Ni. Минимальное значение коэффициента распределения КРCr690 составило 2,1 в чугуне состава 1,09 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr и 0,19 % Ni, а максимальное - 9,4 при 3,91 % С, 0,6 % Mn, 11,43 % Cr и 3,01 % Ni. Распределение хрома определялось количеством и типом образующихся карбидов. В процессе отжига состав карбидов формировался в результате конкурирования карбидообразующих элементов и замещения атомов железа и марганца атомами хрома. Получены регрессионные зависимости содержания хрома в основе, карбидах и коэффициент его межфазного распределения от химического состава Fe-C-Cr-Mn-Ni чугуна после отжига при 690 <$E symbol Р>С. Полученные зависимости позволяют прогнозировать содержание хрома в металлической основе и могут быть использованы при разработке новых составов износостойких чугунов, а также при выборе режимов термической обработки.


	Наукова періодика України		Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна