Аннотация
В статье приведен анализ научно-исследовательских работ в области получения отливок из белых легированных чугунов с требуемым комплексом механических, физико-механических и специальных свойств. Показано, что работы, как правило, направлены на разработку технологий управления процессами формирования необходимой макро- и микроструктуры сплавов через выбор оптимального состава, подготовку расплава к заливке в формы (выплавка, рафинирование, модифицирование, температура заливки, высокотемпературная обработка расплава), скорость кристаллизации при формировании первичной литой структуры и вторичной фазовой перекристаллизации при термической обработке.
Ключевые слова
Белые чугуны, легирующий комплекс, скорость охлаждения, модифицирование, рафинирование, термовременная обработка расплава, термическая обработка, структура, механические свойства, износостойкость, жаростойкость.
1. Жуков А.А., Сильман Г.И., Фрольцов М.С. Износостойкие отливки из комплексно-легированных белых чугунов. М.: Машиностроение, 1984. 104 с.
2. Бобро Ю.Г. Легированные чугуны. М.: Металлургия. 1976. 288 с.
3. Гольдштейн Я.Е., Мизин В.Г. Инокулирование железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1993. 416 с.
4. Комплексно-легированные белые чугуны функционального назначения в литом и термообработанном состояниях / Ри Э.Х, Ри Хосен, Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. и др. Владивосток: Дальнаука, 2006. 275 с.
5. Сильман Г.И. Термодинамика и термокинетика структурообразования в чугунах и сталях. М.: Машиностроение, 2007. 302 с.
6. Гарбер М.Е. Износостойкие белые чугуны: свойства, структура, технология, эксплуатация. М.: Машиностроение, 2010. 280 с.
7. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание. М.: Машиностроение, 1990. 224 с.
8. Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны – эволюция и пер-спективы // Литейное производство. 2000. № 9. С. 15–16.
9. Влияние структуры на свойства белых хромистых чугунов / Косицина И.И., Сагарадзе В.В., Макаров А.В. и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. № 4. С. 10.
10. Петроченко Е.В. Повышение эксплуатационной стойкости отливок из белых легированных чугунов за счет комплексного воздействия на их структуру: дис. … канд. техн. наук. Магнитогорск, 2003. 140 с.
11. Bedolla-Jacuinde A., Aguilar S.L., and Hernandez B. Eutectic Modification in a Low-Chromium White Cast Iron by a Mixture of Titanium, Rare Earths, and Bismuth: I. Effect on Microstructure, Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 14(2), 2005, pp. 149–157.
12. Neville A., Reza F., Chiovelli S., and Revega T. Characterization and Corrosion Behavior of High-Chromium White Cast Irons, Journal Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 37F, 2006, pp. 2339–2347.
13. Karantzalis A.E., Lekatou A., Kapoglou A., Mavros H., and Dracopoulos V. Phase Transformations and Microstructucal Observations During Subcritical Heat Treatments of a High-Chromium Cast Iron, Journal of Materials Engineering and Performance, 2012, pp. 1030–1039.
14. Sain P.K., Sharma C.P., and Bhargava A.K. Microstructure Aspects of a Newly Developed, Low Cost, Corrosion-Resistant White Cast Iron, Journal Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 44F, 2013, pp. 1665–1671.
15. Yoganandh J., Natarjan S., and Kumaresh S.P. Babu. Erosive Wear Behavior of Nickel-Based High Alloy White Cast Iron Under Mining Conditions Using Orthogonal Array, Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 22(9), 2013, pp. 2534–2540.
16. Гольдштейн Я. Е., Гольдштейн В. А. Металлургические аспекты повышения долговечности деталей машин. Челябинск: Металл, 1995. 512 с.
17. Трухин В.В., Печень П.В., Трухина Е.Ю. Влияние термической обработки на обрабатываемость среднехромистого износостойкого чугуна // Вестник КузГТИ. 2001. № 5. С. 31–34.
18. Косилов А.А., Круглов А.А., Ребонен В.Н. Термическая обработка высокохромистого чугуна // Литейное производство. 2001. № 6. С. 13–14.
19. Филипов М.А., Лхагвадорж П., Плотников Г.Н. Структурные факторы повышения износостойкости белого хромистого чугуна // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. № 11. С. 10–13.
20. Емелюшин А.Н. Влияние титана и бора на износостойкость чугуна, предназначенного для механической обработки неметаллических материалов инструмента из хромистых чугунов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2000. №2. С. 28–29.
21. Коррозионная стойкость и жаростойкость легированных белых чугунов / Ри Э.Х., Ри Хосен, Тейх В.А., Муромцева Е.В. // Литейное производство. 2000. №3. С. 13–17.
22. Колокольцев В.М. Теоретические и технологические основы разработки литейных износостойких сплавов системы железо-углерод-элемент: дис. … д-ра техн. наук. Магнитогорск, 1995. 427 с.
23. Петроченко Е.В. Особенности кристаллизации, формирования структуры и свойств износостойких и жаростойких чугунов в различных условиях охлаждения: дис. … д-ра техн. наук. Магнитогорск, 2012. 310 с.
24. Сорокин Г.М. Аспекты металловедения в проблеме долговечности машин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. № 2. С. 57–60.
25. Асташкевич Б.М. Повышение надежности железнодорожных тормозных колодок // Литейное производство. 1995. № 6. С. 5–6.
26. Абразивная износостойкость литых металлов и сплавов / В.М. Колокольцев, Н.М. Мулявко, К.Н. Вдовин. Е.В. Синицкий; под ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск: МГТУ, 2004. 228 с.
27. Колокольцев В.М., Адищев В.В., Милюков С.В. Исследование износостойкости чугунов для литых бандажей дробильно-размольного оборудования // Антифрикционные и износостойкие чугуны: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Винница, 1992. С. 30–31.
28. Карбидообразование в расплавах высокохромистых чугунов / О.М. Романов, Л.Я. Козлов, Л.М. Романов, Е.В. Рожкова и др. // Литейное производство. 1991. № 6. С. 7.
29. Раскисление и рафинирование высокохромистого чугуна / В.А. Тейх, Ри Хосен, А.Н. Литвиненко и др. // Литейное производство. 1984. № 8. С. 10.
30. Маркин И.С., Вунштейн Ф.З. Изготовление абразивостой-ких деталей из белых износостойких чугунов: Обзорная информация. М.: НИИинформтяжмаш, 1972. 42 с.
31. Совершенствование режимов плавки высокохромистого чугуна и термообработки отливок из него / В.М. Колокольцев, В.Н. Аксенов, Н.Р. Забелин и др. // Литейное производство. 1994. № 3. С. 5–6.
32. Термовременная обработка жидких сплавов и стали / Б.А. Баум, Г.В. Тягунов, Е.Е. Барышев и др. // Сталь. 1996. № 6. С. 16–20.
33. Карпенко М.И., Марукович Е.И. Износостойкие отливки. Минск: Наука и техника, 1984. 216 с.
34. Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. Структура и свойства. М.: Металлургия, 1988. 256 с.
35. Чугун: справ. изд. / под ред. А.Д. Шермана и А.А. Жукова. М.: Металлургия, 1991. 576 с.
36. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Воронков Б.Н. Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны. Челябинск: Печатный салон «Издательство РЕКПОЛ», 2005. 178 с.
37. Специальные чугуны. Литье, термическая обработка, механические свойства: учеб. пособие / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Соловьев В.П., Цыбров С.В.; под ред. Колокольцева В.М. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. 187 с.
38. Колокольцев В.М., Шевченко А.В. Рафинирование и моди-фицирование комплексно-легированных белых чугунов // Молодежь. Наука. Будущее. Вып. 7: сб. науч. тр. студентов / под. ред. С.В. Пыхтуновой. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. С. 55–58.
39. Воронков Б.В., Колокольцев В.М., Шевченко А.В. Улучшение свойств жароизносостойкого чугуна рафинированием и модифицированием // Современная металлургия начала нового тысячелетия.: сб. науч. тр. Ч. 1. Липецк: ЛГТУ, 2007. С. 118–125.
40. Колокольцев В.М., Шевченко А.В., Быков К.В. Рафинирова-ние и модифицирование специальных чугунов // Литейные процессы. Вып. 7: межрегион. сб. науч. тр. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. С. 98–101.
41. Колокольцев В.М., Гольцов А.С., Шевченко А.В. Повышение свойств чугунов специального назначения // Литейное производство сегодня и завтра: труды 8-й Всерос. науч.-практ. конференции. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. С. 159–162.
42. Повышение срока службы деталей из жароизносостойких чугунов / Колокольцев В.М., Гольцов А. С., Шевченко А.В., Молочкова О.С., Воронков Б.В. // Литейщик России. 2009. №6. С. 9–12.
43. Влияние микролегирования и модифицирования на свойства жароизносостойких чугунов / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Шевченко А.В., Гольцов А. С. // Труды 9 съезда литейщиков России. Уфа, 2009. С. 12–15.
44. Колокольцев В.М., Шевченко А.В. Модифицирование расплава белого чугуна боридом титана // Литейные процессы. Вып. 9: межрегион. сб. науч. тр. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. С. 208–214.
45. Повышение эксплуатационной стойкости отливок из чугуна ИЧХ28Н2 путем модифицирования его расплава ком-плексной лигатурой на основе титана и бора / Колокольцев В.М., Шевченко А.В., Шатохин И.М., Гольцов А.С. // Литейщик России. 2010. №8. С. 9–12.
46. Колокольцев В.М., Шевченко А.В. Повышение свойств отливок из чугунов специального назначения путем рафинирования и модифицирования их расплавов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2011. №1. С. 23–29.
47. Петроченко Е.В. Взаимосвязь химического состава, структуры и свойств комплексно-легированных белых чугунов в литом состоянии // Изв. вузов. Черная металлургия. 2012. № 3. С. 51–55.
48. Kolokoltsev V.M., Petrochenko E.V.. Structure Feature And Properties Of High-Alloy White Irons // Vestnik Of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2013. №5 (45), 2013, рр. 5–8.
49. Петроченко Е.В. Влияние фазового состава на износостойкость отливок из белого чугуна //Литейщик России. 2002. № 9. С. 12–15.
50. Емелюшин А.Н., Петроченко Е.В. Повышение стойкости оснастки прессформ для прессования периклазового кирпича // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2003. №3. С.56–59.
51. Емелюшин А.Н., Петроченко Е.В. Повышение качества и эксплуатационной стойкости деталей и инструмента, работающего в условиях абразивного изнашивания // Шлифабразив 2003: сб. статей Междунар. науч.-техн. конф. Волжский, 2003. С. 190–192.
52. Влияние химического состава на структуру и свойства белых ванадиевых чугунов / Петроченко Е.В., Петроченко О.С., Шекунов Е.В., Петроченко Т.С. // Материаловедение и термическая обработка металлов: междунар. сб. науч. трудов. Магнитогорск, 2004. С. 101–103.
53. Петроченко Е.В. Структура и износостойкость ванадиевых чугунов // Литейное производство сегодня и завтра: тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2004. С. 61–65.
54. Формирование структуры и свойств ванадиевых чугунов при их затвердевании / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Емелюшин А.Н., Потапов М.Г. // Изв. вузов. Черная металлургия. 2005. № 4. С. 41–43.
55. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. Износостойкие железо-углерод-ванадиевые сплавы // Труды VΙΙ съезда литейщиков. Новосибирск, 2005. С. 105–106.
56. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. Особенности формирования карбидной фазы белых чугунов в различных условиях охлаждения // Материалы 3-й междунар. практ. конф. «Прогрессивные литейные технологии». М., 2005. С. 76–81.
57. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Молочков П.А. Комплексное воздействие на структуру белых износостойких чугунов с целью повышения эксплуатационной стойкости отливок // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2004. № 4. С. 23–29.
58. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Молочков П.А. Структура и износостойкость хромованадиевых чугунов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2004. №7. С. 25–28.
59. Петроченко Е.В. Взаимосвязь химического состава, структуры и свойств комплексно-легированных белых чугунов в литом состоянии // Изв. вузов. Черная металлургия. 2012. № 3. С. 51–55.
60. Петроченко Е.В., Валишина Т.С. Влияние химического состава, условий кристаллизации и режимов термической обработки на особенности микроструктуры, механические и специальные свойства белых хромованадиевых чугунов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2009. № 2.
61. Петроченко Е.В. Комплексное влияние легирующих элементов и условий затвердевания на процессы структурообразования и свойства литых композиционных железоуглеродистых сплавов // Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред: тез. докл. 13-го Междунар. симпозиума. М.: Изд-во МАИ, 2007. С. 212–213.
62. Колокольцев В.В., Петроченко Е.В. Особенности формирования карбидной фазы белых чугунов в различных условиях охлаждения // Прогрессивные литейные технологии: материалы междунар. практ. конф. М., 2006. С. 76–81.
63. Петроченко Е.В. Структура литых композиционно упрочненных железоуглеродистых сплавов // II Международная школа «Физическое материаловедение». Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: ХVIII Уральская школа металловедов-термистов. Тольятти, 2006. С. 149.
64. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. Закономерности формирования эвтектик в комплексно-легированных белых чугунах в различных условиях охлаждения при литье и термической обработке // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: материалы ХХ1 Уральской школы металловедов-термистов. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. С. 89.
65. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Миронов О.А. Влияние химического состава на формирование структуры и свойств жароизносостойких чугунов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2007. № 3. С. 44–47.
66. Исследование структуры и свойств жароизносостойких чугунов / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Миронов О.А., Воронков Б.В. // Труды VII съезда литейщиков. Т.1. Новосибирск, 2005. С. 105–106.
67. Структура и свойства жароизносостойкого белого чугуна / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Миронов О.А., Воронков Б.В., Полетаев В.В., Сулейманов В.М. // Литейщик России. 2005. №7. С. 7–10.
68. Жароизностойкий чугун / Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Воронков Б.В., Миронов О.А., Сибагатуллин С.К. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2005. №3 (11). С. 35–37.
69. Петроченко Е.В. Исследование окалиностойкости комплексно-легированных белых чугунов // Материалы всерос. науч. конф.: в 7 ч. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. Ч. 2. С. 211–212.
70. Петроченко Е.В., Петроченко О.С. Исследование структуры и свойств комплексно-легированных чугунов // V1 Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых: сб. науч. тр. Екатеринбург, 2004. С. 38.
71. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Исследование структуры и свойств жароизносостойких чугунов // Материалы 65-й науч.-техн. конф.: сб. докл. Магнитогорск, 2007. Т. 1. С. 37–39.
72. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Анализ оксидных слоев жароизносостойких чугунов // VII Международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых: сб. науч. тр. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. С. 235–237.
73. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Изыскание составов жароизносостойких комплексно-легированных белых чугунов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2009. № 8. С. 31–34.
74. Повышение срока службы деталей из жароизносостойких чугунов / Колокольцев В.М., Воронков Б.В., Гольцов А.С., Молочкова О.С. и др. // Литейщик России. 2009. № 6. С. 9–12.
75. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Разработка перспективных материалов для изготовления жароизносостойких литых изделий // Материалы XVII международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. Г.А. Горшкова. Ярополец, 2011. С. 147–149.
76. Колокольцев В.М., Гольцов А.С. Синтез и внедрение новых жароизносостойких чугунов для изготовления отливок деталей специального назначения // Современная металлургия начала нового тысячелетия: сб. докл. IV междунар. науч.-техн. конф. Ч.1. Липецк: ЛГТУ, 2007. С. 85–89.
77. Колокольцев В.М., Гольцов А.С., Брялин М.Ф. Повышение эксплуатационных свойств отливок из жароизносостойких хромомарганцевых чугунов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2007. № 4 (20). С. 22–25.
78. Петроченко Е.В., Миронов О.А., Молочкова О.С. Исследование влияния параметров карбидной фазы на механические и специальные свойства комплексно-легированных белых чугунов // Материаловедение и термическая обработка металлов: междунар. сб. науч. тр. / под ред. А.Н. Емелюшина и Е.В. Петроченко. Магнитогорск ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. С. 238–242.
79. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Повышение свойств жароизносостойких чугунов дополнительным легированием ниобием // ХХI Уральская школа металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов»: сб. науч. тр. Магнитогорск ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2012. С. 261–262.
80. Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Анализ взаимосвязи химического состава, условий охлаждения при затвердевании с особенностями строения сплавов, окисленной поверхности и свойствами комплексно-легированных белых чугунов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2011. № 4 (36). С. 50–53.
81. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В., Молочкова О.С. Влияние химического состава, условий охлаждения при затвердевании на структуру и свойства жароизносостойких комплексно-легированных железоуглеродистых сплавов //Технология металлов. 2013. № 1. С. 10–14.
82. Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. Классификация белых комплексно-легированных чугунов с учетом особенностей их структуры //Литейное производство сегодня и завтра: тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. СПб., 2006. С. 75–79.
83. Колокольцев В.М. Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова. История. Развитие // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 1(45). С. 5–6.