Исследование влияния добавок W, Mo и РЗМ на структуру и свойства чугуна ЧХ32

Хромистые чугуны представляют собой сплавы, содержащие значительное количество карбидной фазы, сосредоточенной в металлической основе. Благодаря присутствию карбидов, сравнимых по твердости с наиболее распространенными абразивами, они имеют более высокую износостойкость и жаростойкость.

Целью данной научной работы является изучение влияния модификатора W-Al-Mo на фазовый состав хромистых чугунов и повышение механических свойств.

Основным методом повышения свойств хромистых чугунов является легирование элементами, упрочняющими металлическую основу и изменяющие морфологию и тип карбидов (молибден, вольфрам).

Ввод небольших порций алюминия способствует значительному увеличению доли карбидной составляющей в феррито-карбидной эвтектике, получению более мелкодисперсной структуры в целом, это относится как к карбидной составляющей эвтектики, так и к металлической матрице расплава, то есть ферриту. Связано это с тем, что весь алюминий, которым был легирован сплав, образовывал твердые растворы с преимущественной концентрацией в феррите, что, в первую очередь поспособствовало более равномерному распределению кремния по металлической матрице, что также повысило ее прочность и твердость, а также насыщению карбидной составляющей хромом.

Введение вольфрама в количестве 1,8–2,2% придает чугуну комплекс высоких эксплуатационных свойств: тепло- и жаростойкость при одновременном повышении износостойкости. Это обеспечивается за счет того, что в чугуне вольфрам легирует металлическую матрицу и образует сложные, устойчивые карбиды.

Молибден оказывает легирующее и модифицируемое воздействие на структуру, увеличивает прокаливаемость и закаливаемость, повышает жаростойкость чугуна за счет увеличения содержания хрома в твердом растворе.

Микроструктура образцов представлена на рисунке 1.

Таким образом, из проделанной работы следует, что каждый элемент оказывает сильное влияние на структуру и свойства чугуна. Оно проявляется в образовании карбидных включений компактной формы, выделению мелкодисперсной и равномерно распределенной эвтектики, вследствие чего возрастает прочность, твердость чугуна, значительно повышаются его износостойкость и жаростойкость.