Abstract

The paper presents the research of the infl uence of the concentration and composition of nanoscale modifi ers, obtained when using different methods (thermal, plasma-chemical, self-spreading hightemperature synthesis – SHS, mechanochemical and combined with mechano-chemical), on the microstructure and mechanical properties of synthetic grey cast iron in the intraform modifi cation. In addition, in the capacity of nanosized modifi ers dust-like metallurgical waste have been investigated. Classic modifi ers of the Russian production have been used to compare modifying properties. The increase in the Brinell hardness in the range of 13 % has been shown by the samples of cast iron, modifi ed by tungsten and titanium carbides (the SHS method + the mechanochemical one), 10 % – modifi ed by yttrium with zirconium or chromium (the mechanochemical method) and [ά-Fe, TiCx Ny , SiC] (the plasma-chemical method). The increase in the limit of tensile strength by approximately 20 % has been recorded on the samples of cast iron, modifi ed by tungsten and titanium carbides with zirconium (the mechanochemical method). On the samples modifi ed by yttrium with zirconium or chromium (the mechanochemical method) and [α-Fe, TiCx Ny , SiC] (the plasma-chemical method), tensile strength has increased by 8 – 12 %. The concentration of modifi ers, in which the greatest modifying effect has been revealed, has made approximately 0.002 – 0.050 %.

Highlights

  • The paper presents the research of the influence of the concentration and composition of nanoscale modifiers, obtained when using

  • The increase in the Brinell hardness in the range of 13 % has been shown by the samples of cast iron, modified by tungsten and titanium carbides, 10 % – modified by yttrium with zirconium or chromium and [ά-Fe, TiCx Ny, SiC]

  • The increase in the limit of tensile strength by approximately 20 % has been recorded on the samples of cast iron, modified by tungsten and titanium carbides with zirconium

Read more

Summary

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Al2O3 в чугун приводит к образованию карбидов округлой формы, равномерно распределенных в объеме матрицы [6], выделению графита глобулярной формы [4], увеличению твердости на 86,6 % [3, 6] и уменьшению износа на 31,6 % [3, 6]. В работе [3] при добавлении частиц TiN и TiCN наблюдали измельчение зеренной структуры, увеличение микротвердости аустенита на 18 – 36 % и перлита на 28 – 47 %. Целью настоящей работы является исследование влияния состава модификаторов и их концентрации на микроструктуру и механические свойства синтетического серого чугуна при внутриформенном модифицировании. Для исследования процессов модифицирования применялись модификаторы, полученные следующими методами: термическим (углетермическим, Т), плазмохимическим (ПХ), самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (СВС), механохимическим (МХ) и комбинированным с механохимическим (когда модификатор подвергался дополнительной механохимической обработке в планетарно-центробежных мельницах). Для сравнения модифицирующих свойств были использованы классические модификаторы российского производства – ферросилиций с магнием и барийстронциевый карбонат. 1. Модификаторы состава TiCN в медно-стальной матрице получали термическим методом. Модификатор TiCN – Cu – Fe TiCN – Cu – Fe (TiCN – Fe – Cu) + Zr ά-Fe, TiCx Ny , SiC: ПХ-1, порошок (90 % Fe) ПХ-3, порошок (95 % Fe) ПХ-4, порошок (95 % Fe) ПХт-1, таблетки (90 % Fe) 70 – 80 % WC / 20 – 30 % TiC (WC – TiC) + Zr, ((1)÷1) Y2O3 + Zr, (1÷1) Y2O3 + Cr, (1÷1) (SiC + Zr), (1÷1) FeSi + SiC, (1÷1) ККС ПУД (ферросилиций, фракция 1,5 – 20 мкм) ККС + ПУД (1÷1) ПФСМг-7(ферросилиций с 7 % Mg) БСК-2-УС (барийстронциевый карбонат) БСК-2-УС + ПУД (3÷2)

Механическая смесь
Значения показателя для образца
Модификатор Состав
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call