Вплив термічної обробки на структуру, мікротвердість та твердість білого чавуну

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2026.03.003

Ключові слова:

білий чавун, термічна обробка, мікроструктура, твердість

Анотація

Наведено результати досліджень мікроструктури, мікротвердості та твердості білого нелегованого чавуну після термічної обробки з фазовою перекристалізацією за режимами нормалізації та прискореного охолодження компресорним повітрям при тиску 0,2 та 0,6 МРа. Найбільше підвищення твердості білого чавуну від 74 до 79,5 HRA відбувається після термічної обробки з охолодженням компресорним повітрям при тиску 0,6 МРа.

Показано, що термічна обробка за всіма режимами призводить до підвищення мікротвердості перліту та цементиту в структурі ледебуриту, але з різними закономірностями для цих структурних складових. Зростання мікротвердості перліту відбувається внаслідок підвищення його дисперсності та корелює зі зростанням швидкості охолодження. Зміни мікроструктури цементиту після термічних обробок за звичайних методів металографічних досліджень не спостерігаються. На відміну від перліту, зміна мікротвердості цементиту не корелює зі зміною швидкості охолодження. Підвищення мікротвердості цементиту відбувається за рахунок зростання її мінімальних значень, що існують до термічних обробок. Встановлено значну неоднорідність мікротвердості цементиту, яка суттєво більша, ніж для перліту. Термічна обробка з різною швидкістю охолодження призвела до формування близьких значень максимальної, мінімальної та середньої мікротвердості цементиту.

Зроблено припущення, що особливості зміни мікротвердості цементиту, що спостерігаються, пов'язані зі змінами його мікро- або (та) субструктури, не виявлених застосованими методами дослідження, або його різним хімічним складом.

Посилання

Guitar, M. A., Nayak, U. P., Britz, D., Mücklich F. (2020). The effect of thermal processing and chemical composition on secondary carbide precipitation and hardness in high-chromium cast irons. International Journal of Metalcasting. https://doi.org/10.1007/s40962-020-00407-4

Gundlach, R. B., Doane, D. V. (2014). Heat Treating of High-Alloy White Cast Cast Irons. ASM Handbook, V. 4D, Heat Treating of Irons and Steels, J. Dossett and G. E. Totten, editors, 527–535. https://doi.org/10.31399/asm.hb.v04d.a0005988

Chang Kyu Kim, Sunghak Lee, Jae-Young Jung. (2006). Effects of Heat Treatment on Wear Resistance and Fracture Toughness of Duo-Cast Materials Composed of High-Chromium White Cast Iron and Low-Chromium Steel. Metallurgical and materials transactions, V. 37A, March, 633–642. https://doi.org/10.1007/s11661-006-0035-9

Mbulelo Ngqase, Xiaowei Pan. (2020). Microstructural Investigation on Heat Treatment of Hypoeutectic High Chromium White Cast Irons. International Conference on Multifunctional Materials (ICMM-2019), Journal of Physics: Conference Series, 1495. https://doi.org/doi:10.1088/1742-6596/1495/1/012024.

Novikov, I. I. (1978). Teoriya termicheskoy obrabotki metallov [Theory of heat treatment of metals]. Metallurgiya. 392 p. [in Russian].

Hubertus Colpaert. (2017). Equilibrium Phases and Constituents in the Fe–C System. Metallogr Microstruct. Anal. 6, updated and translated by Andre´ Luiz V. da Costa e Silva. 443–457. https://doi.org/doi:10.1007/s13632-017-0383-4.

Mazur, A, Gasik, M. M., Mazur, V. I. (2005). Thermal analysis of eutectic reactions of white cast irons. Scandinavian Journal of Metallurgy, 34, 245–249. https://doi.org/10.1111/j.1600-0692.2005.00730.x

Bunin, K. P., Malinochka, Yа. N., Taran, Y. N. (1969). Osnovy metallografii chuguna [Fundamentals of cast iron metallography]. Metallurgiya. 416 p. [in Russian].

Li Hong, Wang Youming, Burdett, C. F. (1991). Hot deformation behaviour and ledeburite refinement mechanism for hypoeutectoid low alloy white cast irons. Materials Science and Technology, July V. 7. 660–664. https://doi.org/10.1179/mst.1991.7.7.660

Myronova, T. M. (2013). The influence of preliminary heat treatment on the plasticity of white cast irons. [Vplyv poperedn’oyi termichnoyi obrobky na plastychnist’ bilykh chavuniv.] Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovsʹkoho natsionalʹnoho universytetu zaliznychnoho transportu № 6 (48). 88–98. https://doi.org/10.15802/stp2013/19679

Myronova, T, Ashkelianets, A, Chukhlib, V, Biba, N, Gubskii, S, Okun, A. (2021). Use of the dactyling effect to obtain a compositional structure in white iron during forming. Conf. Series: Materials Science and Engineering. 1164. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1164/1/012005

Опубліковано

2026-09-28

Як цитувати

Борисенко A. Y., & Размахнін О. D. (2026). Вплив термічної обробки на структуру, мікротвердість та твердість білого чавуну. Науково-технічний журнал ‘’Металознавство та обробка металів‘’, 32(3), 3–13. https://doi.org/10.15407/mom2026.03.003

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають