Исследование кинематической вязкости и удельного электросопротивления износостойких чугунов ИЧХ28Н2 и ИЧ300Х25Ф4 в жидком состоянии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования температурных зависимостей кинематической вязкости и удельного электросопротивления износостойких чугунов ИЧХ28Н2 и ИЧ300Х25Ф4 в жидком состоянии. Кинематическую вязкость определяли методом затухающих крутильных колебаний тигля с расплавом. Удельное электросопротивление измеряли методом вращающего магнитного поля. Измерения проведены в режиме двух последовательных нагревов образцов от 1300 до 1650 °C. После первого измерения образец кристаллизовали и охлаждали до температуры 25 °C со скоростью 1 °C/с. Второе измерение проводили без извлечения образца из лабораторной установки и изменения атмосферы. Результаты измерения температурных зависимостей кинематической вязкости и удельного электросопротивления обсуждаются в рамках представлений о микронеоднородном строении жидких чугунов. Обнаружен гистерезис температурных зависимостей вязкости и электросопротивления, полученных при первом нагреве образцов до 1550 °С, что служит косвенным свидетельством разрушения микронеоднородностей. Отсутствие гистерезиса при втором нагреве образца после кристаллизации подтверждает необратимый характер разрушения микронеоднородностей. Сделан вывод о рекомендованном режиме высокотемпературной обработки расплава (ВТОР) износостойких чугунов, предполагающем нагрев расплава до 1550 °С. Нагрев жидких износостойких чугунов ИЧХ28Н2 и ИЧ300Х25Ф4 до 1550 °С приводит к разрушению микронеоднородностей, вследствие чего при последующем охлаждении и кристаллизации формируется улучшенная микроструктура слитка.

Об авторах

Н. И. Синицин

Уральский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
Россия, Екатеринбург

О. А. Чикова

Уральский федеральный университет

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
Россия, Екатеринбург

М. Г. Потапов

МГТУ им. Г.И. Носова

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
Россия, Магнитогорск

В. С. Цепелев

Уральский федеральный университет

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
Россия, Екатеринбург

В. В. Вьюхин

Уральский федеральный университет

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Wieczerzak K.K., Bała P., Stępień M. et al. The Characterization of Cast Fe-Cr-C Alloy // Archives of Metallurgy and Materials. 2015. 60. № 2. P. 779–782.
  2. Abdel-Aziz K., El-Shennawy M., Omar A. Effect of boron content on metallurgical and mechanical characteristics of low carbon steel // Int. J. Appl. Eng. Res. 2017. 12. № 14. P. 4675–4686.
  3. Efremenko V.G., Shimizu K., Cheiliakh A.P. et al. Effect of vanadium and chromium on the microstructural features of V-Cr-Mn-Ni spheroidal carbide cast irons // Int. J. Miner. Metall. Mater. 2014. 21. № 11. P. 1096–1108.
  4. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. Структура и свойства белых чугунов разных систем легирования // Вестник Магнитогорского Государственного Технического Университета Им. Г. И. Носова. 2014. 4. № 48. C. 87–98.
  5. Колокольцев В. М., Михалкина И. В., Шевченко А. В. Высокотемпературная обработка расплавов специальных сталей и чугунов // Литейщик России. 2016. 9. C. 18–23.
  6. Kolokoltsev V. M., Petrochenko E. V., Molochkova O. S. Influence of aluminium and niobium alloying on phase composition, structure and properties of heat- and wear-resistant cast iron of Cr-Mn-Ni-Ti system // CIS Iron and Steel Review. 2021. 22. P. 55–60.
  7. Panichkin A., Wieleba W., Kenzhegulov A. et al. Effect of thermal treatment of chromium iron melts on the structure and properties of castings // Mater. Res. Express. 2023. 10. № 8. 086502.
  8. Sun Q.Q., Liu L.J., Li X.F. et al. A new understanding of melt overheating treatment of Sn-20 wt-%Sb from viewpoint of TI-LLST // Mater. Sci. Technol. 2009. 25. № 1. P. 35–38.
  9. Чикова О.А. О структурных переходах в сложнолегированных расплавах // Изв. вузов. Черная Металлургия. 2020. 63. № 3–4. C. 261–270.
  10. Вертман А.А., Самарин А.М., Якобсон А.М. // Известия АН СССР. ОТН. Металлургия и топливо. 1960. 3. С. 17–21.
  11. Гельд П.В., Баум Б.А., Петрушевский М.С. Расплавы ферросплавного производства. М.: Металлургия, 1973.
  12. Швидковский Е.Г. Некоторые вопросы вязкости расплавленных металлов. М.: Гос. изд-во. технико-теоретической лит-ры, 1955.
  13. Тягунов Г. В., Цепелев В. С., Кушнир М. Н., Яковлев Г. Н. // Заводская лаборатория. 1980. № 10. C. 919–920.
  14. Конашков В.В., Цепелев В.С., Вьюхин В.В. и др. Автоматизированная установка для изучения кинематической вязкости высокотемпературных металлических расплавов // Приборы и техника эксперимента. 2011. 54. № 2. C. 149–150.
  15. Регель А.Р. Измерение электропроводности металлов и сплавов во вращающемся магнитном поле // ЖТФ. 1948. 16. № 12. C. 1511–1520.
  16. Регель А.Р. Безэлектродный метод измерения электропроводности и возможности его применения для задач физико-химического анализа // ЖНХ. 1956. 1. C. 1271–1277.
  17. Рябинина А.В., Кононенко В.И., Ражабов А.А. Безэлектродный метод измерения электросопротивления металлов в твердом и жидком состояниях и установка для его реализации // Расплавы. 2009. № 1. C. 36–42.
  18. Тягунов Г.В., Баум Б.А., Цепелев В.С. и др. Измерение удельного электрического сопротивления методом вращающегося магнитного поля // Заводская лаборатория. 2003. 69. C. 35–37.
  19. Чикова О.А., Шмакова К.Ю., Цепелев В.С. Определение температур фазовых равновесий высокоэнтропийных металлических сплавов вискозиметрическим методом // Металлы. 2016. 2. С. 54–59.
  20. Kamaeva L.V., Sterkhova I.V., Lad’yanov V.I. Viscosity and supercooling of Fe-Cr (≤40 at % Cr) melts // Inorg. Mater. 2012. 48. № 3. P. 318–324.
  21. Sterkhova I.V., Kamaeva L.V., Lad`yanov V.I. Viscosity of the eutectic Fe85-xCr15Cx (x=10-17) melts // Phys. Chem. Liquids. 2020. 58. № 5. P. 559–565.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024