Розмір шрифту:
ФОРМУВАННЯ КОМПОЗИТНИХ СТРУКТУР ПРИ НАВУГЛЕЦЮВАННІ СПЛАВІВ СИСТЕМИ Fe-V-Cr-С
Остання редакція: 2021-05-24
Тези доповіді
Вперше формування колоніальних аустенітно-карбідних структур евтектоїдного типу при навуглецюванні спостерігали в сплаві заліза з 0,2% C, 8% W, 1% Mo, 3,5% Cr і 1,5% V в твердому карбюризаторі при 1200 °С [1]. Колонії формувалися шляхом переміщення в фериті від поверхні в напрямку дифузії вуглецю аустеніто-карбідного фронту. В результаті формуються бікристалічні стовпчасті зерна, що складаються з аустенітної матриці, пронизаної пластинчасто-стрижневими карбідними волокнами.
Подальші дослідження показали, що у подвійних сплавах Fe-W, Fe-Mo, Fe-V, Fe-Ti, Fe-Сr ростуть ayстенітно-карбідні колонії при навуглецюванні [2].
Вирішуючи проблему додаткового легування залізних сплавів, що містять кілька карбідоутворювальних α-стабілізувальних елементів, була виявлена можливість зростання трифазних колоній А + К1 + К2 у навуглецьованому шарі [3].
Колоніальна структура має високий комплекс властивостей: високу твердість, зносостійкість, теплостійкість, термічну стабільність.
При навуглецюванні дослідних сплавів системи Fe-V-Cr-С спостерігається утворення різних типів структур в залежності від температури навуглецювання і ступеню легування сплаву ванадієм.
Досліджуючи мікроструктуру навуглецьованих сплавів, встановили оптимальні температурно-концентраційні параметри навуглецювання сплавів, при яких утворюються структури колоніального типу. Подібні перетворення спостерігали в сплаві складу 0,05% С; 3,3% V; 14,5% Cr, інше Fe при температурі навуглецювання 1100 °С. Навуглецювання цього сплаву призводить до утворення спрямованих аустенітно-карбідних колоній від поверхні вглиб зразка. Колоніальна структура утворюється шляхом розпаду фериту на аустеніт і карбіди по реакції: Ф→А+МС+М23С6. Карбід МС являє собою VC, а М23С6– Сr23С6. Карбід ванадію більш тонкодиспергований в порівнянні з карбідом Сr23С6. Карбідні волокна розташовуються паралельно один одному в межах одного аустенітно-карбідного зерна і витягнуті в напрямку дифузії вуглецю (рис. 1).
Рис. 1. Композитна структура сплаву системи Fe-V-Cr-С; х500
Підвищення або зниження температури навуглецювання і зменшення вмісту ванадію в сплаві призводить до зміни структури навуглецьованого шару.
Література:
1. Бунин К.П. Формирование пластиночно¬-стержневых колоний в Fe-W-Mo-V-Cr сплавах / К.П. Бунин, В.И. Мовчан, Л.Г. Педан // Изв. вузов. Чёрная ме¬таллургия, 1973. – №2. – С. 123-126.
2. Мовчан В.И. Рост карбидных волокон при диффузионном науглероживании железных сплавов / В.И.Мовчан, В.П.Герасименко, Л.Г. Педан // МиТОМ, 1983. – №9. – С.19-21.
3. Мовчан О.В. Закономірності формування трифазного композиту при навуглецюванні сплавів системи Fe-W-V-C / О.В. Мовчан, К.О. Чорноіваненко // Металургійна та гірничорудна промисловість, 2019. – №5-6. – С. 76-83.
Подальші дослідження показали, що у подвійних сплавах Fe-W, Fe-Mo, Fe-V, Fe-Ti, Fe-Сr ростуть ayстенітно-карбідні колонії при навуглецюванні [2].
Вирішуючи проблему додаткового легування залізних сплавів, що містять кілька карбідоутворювальних α-стабілізувальних елементів, була виявлена можливість зростання трифазних колоній А + К1 + К2 у навуглецьованому шарі [3].
Колоніальна структура має високий комплекс властивостей: високу твердість, зносостійкість, теплостійкість, термічну стабільність.
При навуглецюванні дослідних сплавів системи Fe-V-Cr-С спостерігається утворення різних типів структур в залежності від температури навуглецювання і ступеню легування сплаву ванадієм.
Досліджуючи мікроструктуру навуглецьованих сплавів, встановили оптимальні температурно-концентраційні параметри навуглецювання сплавів, при яких утворюються структури колоніального типу. Подібні перетворення спостерігали в сплаві складу 0,05% С; 3,3% V; 14,5% Cr, інше Fe при температурі навуглецювання 1100 °С. Навуглецювання цього сплаву призводить до утворення спрямованих аустенітно-карбідних колоній від поверхні вглиб зразка. Колоніальна структура утворюється шляхом розпаду фериту на аустеніт і карбіди по реакції: Ф→А+МС+М23С6. Карбід МС являє собою VC, а М23С6– Сr23С6. Карбід ванадію більш тонкодиспергований в порівнянні з карбідом Сr23С6. Карбідні волокна розташовуються паралельно один одному в межах одного аустенітно-карбідного зерна і витягнуті в напрямку дифузії вуглецю (рис. 1).
Рис. 1. Композитна структура сплаву системи Fe-V-Cr-С; х500
Підвищення або зниження температури навуглецювання і зменшення вмісту ванадію в сплаві призводить до зміни структури навуглецьованого шару.
Література:
1. Бунин К.П. Формирование пластиночно¬-стержневых колоний в Fe-W-Mo-V-Cr сплавах / К.П. Бунин, В.И. Мовчан, Л.Г. Педан // Изв. вузов. Чёрная ме¬таллургия, 1973. – №2. – С. 123-126.
2. Мовчан В.И. Рост карбидных волокон при диффузионном науглероживании железных сплавов / В.И.Мовчан, В.П.Герасименко, Л.Г. Педан // МиТОМ, 1983. – №9. – С.19-21.
3. Мовчан О.В. Закономірності формування трифазного композиту при навуглецюванні сплавів системи Fe-W-V-C / О.В. Мовчан, К.О. Чорноіваненко // Металургійна та гірничорудна промисловість, 2019. – №5-6. – С. 76-83.
Full Text:
PDF