Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна
Показано влияние электромагнитного действия на структурные составляющие аустенитного высокопрочного чугуна ЧН9Г6ДЗШ в отливках с толщиной стенок от 5 до 30 мм. Приведена зависимость влияния магнитной индукции в условиях различного углеродного эквивалента на количество ферромагнитной фазы (ФМФ) в...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2009
|
| Назва видання: | Процессы литья |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114122 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна / В.И. Дубоделов, М.С. Горюк, В.Б. Бубликов, А.А. Шейко, В.Н. Бондаревский, Б.Г. Зеленый, В.П. Латенко // Процессы литья. — 2009. — № 2. — С. 36-40. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-114122 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1141222025-02-09T14:04:26Z Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна Дубоделов, В.И. Горюк, М.С. Бубликов, В.Б. Шейко, А.А. Бондаревский, В.Н. Зеленый, Б.Г. Латенко, В.П. Новые методы и прогрессивные технологии литья Показано влияние электромагнитного действия на структурные составляющие аустенитного высокопрочного чугуна ЧН9Г6ДЗШ в отливках с толщиной стенок от 5 до 30 мм. Приведена зависимость влияния магнитной индукции в условиях различного углеродного эквивалента на количество ферромагнитной фазы (ФМФ) в структуре чугуна. Показано вплив електромагнітної дії на структурні складові аустенітного високоміцного чавуну ЧН9Г6ДЗШ в виливках з товщиною стінок від 5 до 30 мм. Наведена залежність впливу магнітної індукції на кількість феромагнітної фази (ФМФ) в умовах різного вуглецевого еквіваленту, як під дією електромагнітних сил, а також без такої дії. MG–action on structure components of austenitic ductile iron, containing 9 N, 6 Ni, 6 Mn, 3 % Cu, at the castings with thickness of walls from 5 to 30 mm are set in the article. It has been shown dependence of quantiaty of ferromagnetic phase from quantiaty of flux density and reason carbon equivalent in period of electromagnetic action and without of this action. В работе принимали участие В. Н. Фикссен, Н. А. Слажнев, А. О. Горшков, В. К. Погорский. 2009 Article Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна / В.И. Дубоделов, М.С. Горюк, В.Б. Бубликов, А.А. Шейко, В.Н. Бондаревский, Б.Г. Зеленый, В.П. Латенко // Процессы литья. — 2009. — № 2. — С. 36-40. — рос. 0235-5884 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114122 538.4:621.74:669.017:669.15.196 ru Процессы литья application/pdf Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Новые методы и прогрессивные технологии литья Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| spellingShingle |
Новые методы и прогрессивные технологии литья Новые методы и прогрессивные технологии литья Дубоделов, В.И. Горюк, М.С. Бубликов, В.Б. Шейко, А.А. Бондаревский, В.Н. Зеленый, Б.Г. Латенко, В.П. Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна Процессы литья |
| description |
Показано влияние электромагнитного действия на структурные составляющие аустенитного
высокопрочного чугуна ЧН9Г6ДЗШ в отливках с толщиной стенок от 5 до 30 мм. Приведена
зависимость влияния магнитной индукции в условиях различного углеродного эквивалента
на количество ферромагнитной фазы (ФМФ) в структуре чугуна. |
| format |
Article |
| author |
Дубоделов, В.И. Горюк, М.С. Бубликов, В.Б. Шейко, А.А. Бондаревский, В.Н. Зеленый, Б.Г. Латенко, В.П. |
| author_facet |
Дубоделов, В.И. Горюк, М.С. Бубликов, В.Б. Шейко, А.А. Бондаревский, В.Н. Зеленый, Б.Г. Латенко, В.П. |
| author_sort |
Дубоделов, В.И. |
| title |
Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна |
| title_short |
Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна |
| title_full |
Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна |
| title_fullStr |
Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна |
| title_full_unstemmed |
Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна |
| title_sort |
влияние мгд-воздействия на структуру аустенитного чугуна |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114122 |
| citation_txt |
Влияние МГД-воздействия на структуру аустенитного чугуна / В.И. Дубоделов, М.С. Горюк, В.Б. Бубликов, А.А. Шейко,
В.Н. Бондаревский, Б.Г. Зеленый, В.П. Латенко // Процессы литья. — 2009. — № 2. — С. 36-40. — рос. |
| series |
Процессы литья |
| work_keys_str_mv |
AT dubodelovvi vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna AT gorûkms vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna AT bublikovvb vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna AT šejkoaa vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna AT bondarevskijvn vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna AT zelenyjbg vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna AT latenkovp vliâniemgdvozdejstviânastrukturuaustenitnogočuguna |
| first_indexed |
2025-11-26T15:17:51Z |
| last_indexed |
2025-11-26T15:17:51Z |
| _version_ |
1849866611008208896 |
| fulltext |
НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЬЯ
УДК 538.4:621.74:669.017:669.15.196
В. И. Дубоделов, М. С. Горюк, В. Б. Бубликов, А. А. Шейко,
В. Н. Бондаревский, Б. Г. Зеленый, В. П. Латенко
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
ВЛИЯНИЕ МГД-ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ
АУСТЕНИТНОГО ЧУГУНА*
Показано влияние электромагнитного действия на структурные составляющие аустенитного
высокопрочного чугуна ЧН9Г6ДЗШ в отливках с толщиной стенок от 5 до 30 мм. Приведена
зависимость влияния магнитной индукции в условиях различного углеродного эквивалента
на количество ферромагнитной фазы (ФМФ) в структуре чугуна.
Показано вплив електромагнітної дії на структурні складові аустенітного високоміцного чавуну
ЧН9Г6ДЗШ в виливках з товщиною стінок від 5 до 30 мм. Наведена залежність впливу магнітної
індукції на кількість феромагнітної фази (ФМФ) в умовах різного вуглецевого еквіваленту, як
під дією електромагнітних сил, а також без такої дії.
MG–action on structure components of austenitic ductile iron, containing 9 N, 6 Ni, 6 Mn, 3 % Cu,
at the castings with thickness of walls from 5 to 30 mm are set in the article. It has been shown
dependence of quantiaty of ferromagnetic phase from quantiaty of flux density and reason carbon
equivalent in period of electromagnetic action and without of this action.
Ключевые слова: электромагнитное действие, высокопрочный чугун, магнитная индук-
ция, углеродный эквивалент, магнитное поле.
При выполнении настоящей работы были проведены эксперименты по воздействию
переменного магнитного поля (индукция – до 0,12 Тл) на структуру аустенитного чугуна
в процессе его затвердевания в ли-
тейной форме.
В разработанном магнитодина-
мическом (МГД) устройстве при-
менялась МГД-система, создающая
бегущее электромагнитное поле
(рис. 1). Это позволило использо-
вать электромагнитные силы для
формирования потока расплавлен-
ного металла, направленного вдоль
фронта кристаллизации заготовки
в литейной форме, а в случае необ-
ходимости изменять его скорость,
направление, а также осуществлять
силовое воздействие на затвердева-
ющий металл.
*В работе принимали участие В. Н. Фикссен, Н. А. Слажнев, А. О. Горшков, В. К. Погорский
Рис. 1. Технологическая схема МГД-устройства для
электромагнитной обработки металла в литейной форме бегу-
щим магнитным полем: 1 - магнитопровод активного индукто-
ра; 2 - обмотки; 3 - отливка; 4 - литейная форма; 5 - пассивный
магнитопровод
36 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 2
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 2 37
При проведении таких экспериментов отливали ступенчатую литую заготовку, которая
имитировала отливки с толщинами стенок 5, 10, 15 и 30 мм.
Во всех экспериментах МГД-систему включали одновременно с заливкой чугуна в ли-
тейную форму, а выключали после гарантированного завершения кристаллизации металла.
Контрольные отливки заливали в такие же литейные формы и при тех же температурах,
но без МГД-воздействия. Длительность обработки составляла 120 с.
В исследовании применяли базовый аустенитный чугун ЧН9Г6ДЗШ с учетом
возможных колебаний состава сплава по содержанию углерода, кремния, марганца,
углеродного эквивалента. Провели около 3000 измерений.
Статистическая обработка полученных результатов была проведена с помощью
известных программ, что позволило определить тенденции влияния исследованных
факторов на структурные параметры сплавов.
Исследовали количество графитных включений сфероидальной формы в структуре
аустенитного чугуна, площадь, занятую графитной и карбидной фазами, количество
ферромагнитной фазы.
На рис. 2 показана зависимость количества ферромагнитной фазы в аустенитном
чугуне от величины индукции магнитного поля для отливок с толщиной стенки 5 (а), 10
(б), 15 (в), 30 (г) мм.
С ростом индукции магнитного поля от 0 до 0,12 Тл количество магнитной фазы в
структуре аустенитного чугуна в отливках с толщинами от 5 до 30 мм увеличивается.
а б
в г
Рис. 2. Влияние индукции магнитного поля на количество ферромагнитной
фазы в структуре сплава ЧН9Г6Д3Ш в отливках с толщиной стенки, мм: а - 5;
б - 10; в - 15; г - 30
Новые методы и прогрессивные технологии литья
38 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 2
В отливках с толщиной стенки 5 мм она увеличивается с 1,2 до 1,8 %, а при 30 мм – с 1,2
до 1,4 %. Этот рост происходит не за счет карбидных включений, количество которых не
превышает 2 %, а вследствие дополнительного образования α-мартенсита. Вместе с тем,
при возрастании индукции магнитного поля в структуре аустенитного чугуна снижается
количество графитных включений (рис. 3, а). Одновременно с этим несколько повышается
их средний размер.
При магнитной индукции 0,04 Тл количество графитных включений в отливках с
толщиной стенок 5, 10, 15, 20 мм соответственно составляет (шт/см2): 500, 450, 380, 300, а
при магнитной индукции 0,12 Тл - соответственно 400, 380, 360, 280. При этом площадь,
занятая графитными включениями, находится в пределах 6,6-7,2 % (рис. 3, б).
На аустенитный чугун дополнительное графитизирующее влияние (по сравнению с
нелегированными чугунами) оказывает никель. Каждый процент никеля в химическом
составе чугуна уменьшает растворимость углерода на 0,047 %, а кремния - на 0,3 3 %. Раство-
римость углерода дополнительно уменьшается на величину 0,055 ⋅ (Ni . Si) % в результате
совместного влияния никеля и кремния. Приведенные на рис. 3 результаты получены при
исследовании аустенитного чугуна с углеродным эквивалентом 4,30. Повышение содержа-
ния графитизирующих элементов в составе чугуна ЧН9Г6ДЗШ, а вместе с ним и углеродного
эквивалента с 4,20 до 4,45 приводит к заметному повышению содержания ФМФ в равной
степени как при МГД-воздействии (0,04 Тл) на расплав, так и без него (рис. 4 а, б), как в
тонкостенных отливках (5 мм), так и более толстостенных (10-20 мм).
При углеродном эквиваленте 4,30, который является оптимальной величиной для
чугуна ЧН9Г6ДЗШ, количество ФМФ в его структуре находится в пределах 1,0-1,2 для
отливок с толщинами стенок 5-30 мм. При таком содержании ФМФ практически не
влияет на магнитную проницаемость чугуна. При повышении углеродного эквивалента
до 4,45 количество ФМФ в структуре аустенитного чугуна возрастает до 2,3-2,5 (5 мм) и
1,5-1,7 % (10-20 мм).
Одновременно снижается площадь, занятая графитными включениями, которая при
углеродном эквиваленте 4,45 находится в пределах 6,0-6,5 % (рис. 4, б).
Повышение в аустенитном чугуне ЧН9Г6ДЗШ углеродного эквивалента приводит к
заметному снижению (в 1,2-1,5 раза) количества графитных включений (рис. 4, в). Этому
способствует также МГД-воздействие на расплав (0,04 Тл).
Увеличение количества ферромагнитной фазы в структуре аустенитного чугуна под вли-
Рис. 3. Влияние индукции магнитного поля на количество графитных включений (а) и площадь,
занятую графитом (б), в отливках из сплава ЧН9Г6Д3Ш с толщиной стенки 5; 10; 15; 30 мм
а б
Новые методы и прогрессивные технологии литья
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 2 39
янием МГД-обработки расплава приводит к увеличению содержания в ней α-мартенсита,
что положительно влияет на некоторые физико-механические свойства сплава.
Повышается условный предел текучести чугуна ЧН9Г6ДЗШ. Более повышенный
в
Рис. 4. Влияние МГД-обработки и углеродного эквивалента сплава ЧН9Г6Д3Ш на количество
ферромагнитной фазы (а), площадь, занятую графитом (б), количество графитных включений
(в): 1 - при применении МГД-обработки; 2 – без МГД-обработки; отливки с толщиной стенки,
мм: -5; -10; - 15; - 30
а
б
Новые методы и прогрессивные технологии литья
40 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2009. № 2
уровень демпфирующей способности этого чугуна с шаровидным графитом объясняется
возникновением более высоких пиков напряжений на краю иголок мартенсита, вследствие
чего дополнительно повышается логарифмический декремент затухания колебаний.
Увеличение гидроабразивной стойкости аустенитного чугуна с диспергированными
изолированными карбидными включениями в его структуре в условиях эрозийного и
ударно-абразивного износа объясняется дополнительной армирующей способностью
мартенсита, расположенного вокруг карбидного включения в мягкой аустенитной
металлической основе сплава.
Наряду с этим снижается коррозийная стойкость аустенитного чугуна ЧН9Г6ДЗШ в
связи с увеличением его электродного потенциала при электрохимической коррозии в
агрессивных средах.
Заключение
МГД-воздействие оказывает заметное влияние на содержание ферромагнитной фазы
в структуре аустенитного чугуна на ЧН9Г6ДЗШ, что позволяет за счет изменения коли-
чества ФМФ непосредственно влиять на такие физико-механические свойства аустенит-
ного чугуна, как условный предел текучести, циклическая вязкость, гидроабразивная и
коррозионная стойкость.
Поступила 25.04.2008
УДК 621.313:621.74:669
Ф. Сиддики, Г. И. Касьян, A. A. Кучаев*, Р. Я. Якобше*
ЗАО “Донецкий электрометаллургический завод”, Донецк
*Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МНЛЗ ПРИ ЛИТЬЕ
КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК В УСЛОВИЯХ ЗАО “ДОНЕЦКИЙ
ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД”
ЗАО «Донецкий электрометаллургический завод» (ДЭМЗ) производит непрерывнолитую
трубную заготовку из углеродистых, конструкционных, высоколегированных и нержавеющих
марок стали для машиностроительных и подшипниковых заводов, трубной и нефтегазовой
промышленности, атомной энергетики. Электросталеплавильный цех (ЭСПЦ) поставляет
круглые заготовки диаметром 120, 130, 150, 160, 180 мм. Представлены технические ха-
рактеристики основных конструктивных элементов шестиручьевой сортовой машины не-
прерывного литья заготовок (МНЛЗ). Рассмотрены особенности технологии непрерывной
разливки круглой заготовки закрытой струей.
ЗАТ «Донецький електрометалургійний завод» (ДЕМЗ) виробляє безперевнолиту трубну
заготовку з вуглецевих, конструкційних, високолегованих та нержавіючих марок сталі для
машинобудівних та підшипникових заводів, трубної та нафтогазової промисловості, атомної
енергетики. Електросталеплавильний цех поставляє круглі заготовки діаметром 120, 130,
150, 160, 180 мм. Представлені технічні характеристики основних конструктивних елементів
шестиструмкової сортової МБЛЗ. Розглянуті особливості технології безперервного розли-
вання круглої заготовки закритим струменем.
The CJSC «Donetsk Electrometallurgical Mill» (DEMM) produces continuously cast round billets
for continuous cast pipe billets, as well as hot-rolled rounds of carbon, structural, high-alloy and
stainless steel grades for mechanical engineering works, ball-bearing plants, pipe mills, oil and gas
industry and nuclear power engineering. The electric arc furnace shop supplies 120, 130, 150, 160
and 180 mm round billets. The technical characteristics of main constructive elements of six-strand
billet continuous caster are presented. The technological details of round billets continuous casting
by closed stream are described.
Новые методы и прогрессивные технологии литья
|