Purpose. The development of heat treatment modes of white cast irons for structure changes in their eutectic constituent, namely in disturbing the monolithic structure of ledeburite colonies cementite structure and eutectic net continuity. Also the mentioned heat treatment modes are targeted to the eutectic net shift for the most suitable position from the point of plastic deforming. Methodology. The hypoeutectic white cast irons with 2.92…3.35 % carbon content and additionally alloyed by 3.18 % vanadium have been used as the research materials. The mentioned alloys have been pre-heat treated and hot twist tested. Findings. The research results showed that the carbide net breaking by plastic deforming leads to cast irons mechanical properties increasing but has difficulties in implementation due to the white cast irons low plasticity. The influence of different pre-heat treatment modes on structure and plasticity of white hypoeutectic cast irons have been investigated. They include the isotherm soaking under the different temperatures as well as multiply soakings and thermo-cycling. The influence of eutectic level, as well as pre heat treatment modes on different composition white cast irons hot plasticity have been investigated. Originality. It was determined that the heat treatment, which leads to double α→γ recrystallization under 860 – 950 °С and reperlitization under 720-680 °С results in significant increase of plasticity, as well as in un-alloyed and alloyed by vanadium white cast irons. It takes place due to carbide matrix phase separation in ledeburite colonies by new phase boundaries forming especially due to carbide transformations under vanadium alloying. Practical value. The implementation of pre-heat treatment with phase recrystallization resulted in hypoeutectic white cast irons plasticity increasing. The obtained level of cast iron plasticity corresponds to the one of carbide class steels, which ensures the successful deformation by forging and rolling. 

    Цель. Разработка режимов термической обработки белого чугуна для изменения структуры их эвтектической составляющей, а именно: нарушение монолитного строения цементитного каркаса ледебуритних колоний и сплошности эвтектической сетки, а также изменение ее расположения на более благоприятное, с точки зрения пластической деформации. Методика. В качестве материалов использовали доэвтектические белые чугуны с разным содержанием углерода (2,92…3,35 %), а также с дополнительным легированием ванадием 3,81 %. Сплавы подвергали предварительным отжигам и испытывали на горячее кручение. Результаты. В результате исследований было показано, что дробление карбидной сетки с помощью пластического деформирования способствует улучшению механических свойств белых чугунов, однако имеет трудности в применении, которые обусловлены их низкой пластичностью. Изучено влияние различных режимов предварительных отжигов, которые включали изотермические выдержки при разных температурах, а также их многократное повторение и термоциклирование на структуру и пластичность белых доэвтектических чугунов. Исследовано влияние степени эвтектичности и предварительной термической обработки на горячую пластичность белых чугунов разных составов. Научная новизна. Установлено, что термическая обработка, которая вызывает фазовую двойную α→γ перекристаллизацию при температурах 860 – 950 °С и перлитизацию при 720-680 °С, способствует существенному повышению пластичности как в нелегированных, так и легированных ванадием белых чугунках. Это происходит за счет деления матричной карбидной фазы в колониях ледебурита новыми фазовыми границами, особенно – карбидного превращения при легировании ванадием. Практическая значимость. Применение предварительного отжига с фазовой перекристаллизацией позволило повысить пластичность доэвтектических белых чугунов. Полученный уровень пластичности чугуна соответствует пластичности сталей карбидного класса, что обеспечит успешную деформацию ковкой и прокаткой.

    Мета. Розробка режимів термічної обробки білого чавуну для зміни структури їх евтектичної складової, а саме: порушення монолітної будови цементитного каркасу ледебуритних колоній і суцільності евтектичної сітки, а також зміна її розташування на більш сприятливе, з точки зору пластичної деформації. Методика. В якості матеріалів використовували доевтектичні білі чавуни з різним вмістом вуглецю (2,92…3,35 %), а також із додатковим легуванням ванадієм 3,81 %. Сплави піддавали попереднім відпалам та випробовували на гаряче кручення. Результати. У результаті досліджень було показано, що роздроблення карбідної сітки за допомогою пластичного деформування сприяє покращенню механічних властивостей білих чавунів, але має труднощі в застосуванні, що обумовлені їх низькою пластичністю. Вивчено вплив різних режимів попередніх відпалів, що включали ізотермічні витримки при різних температурах, а також багаторазові витримки й термоциклювання на структуру та пластичність білих доевтектичних чавунів. Досліджено вплив ступеня евтектичності та попередньої термічної обробки на гарячу пластичність білих чавунів різних складів. Наукова новизна. Визначено, що термічна обробка, яка викликає фазову подвійну α→γ перекристалізацію при температурах 860 – 950 °С і перлитизацію при 720 – 680 °С, сприяє суттєвому підвищенню пластичності як у нелегованих, так і легованих ванадієм білих чавунах. Це відбувається за рахунок розділення матричної карбідної фази в колоніях ледебуриту новими фазовими межами, особливо – карбідного перетворення при легуванні ванадієм. Практична значимість. Використання попереднього відпалу з фазовою перекристалізацією дозволило підвищити пластичність доевтектичних білих чавунів. Отриманий рівень пластичності чавуну відповідає пластичності сталей карбідного класу, що забезпечує  успішну деформацію куванням та вальцюванням.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    The influence of pre-heat treatment on white cast irons plasticity.
    Влияние предварительной термической обработки на пластичность белых чугунов.
    Вплив попередньої термічної обробки на пластичність білих чавунів


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2013-12-25


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 6(48) (2013); 88-98



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Ukrainisch