Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином
Standard ductile cast iron grades do not always meet the ever-increasing materials requirements for creating of modern technique. Different countries of the world (USA, Germany, UK, Netherlands, France, etc.) are conducting research aimed at the development of scientific ideas and principles of micr...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/121 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471948504891392 |
|---|---|
| author | Бубликов, В.Б. Нарівський, А.В. Бачинський, Ю.Д. Ясинський, О.О. |
| author_facet | Бубликов, В.Б. Нарівський, А.В. Бачинський, Ю.Д. Ясинський, О.О. |
| author_sort | Бубликов, В.Б. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-14T07:58:05Z |
| description | Standard ductile cast iron grades do not always meet the ever-increasing materials requirements for creating of modern technique. Different countries of the world (USA, Germany, UK, Netherlands, France, etc.) are conducting research aimed at the development of scientific ideas and principles of microheterogeneous melts structure, optimization of processes of their modifying and structure formation at crystallization for increasing of technological and performance properties of ductile cast iron. The results of such research are relevant and allow obtaining of ductile cast iron products with unique performance characteristics.
Today silicon alloyed ductile irons are widely used, which have high tensile strength and elongation and are well machined. The article presents the results of research on the effect of melt alloying with silicon (in the amount of 3.0 up to 4.0 wt.%) and nickel (up to 1.0 wt.%) on structure formation and mechanical properties of ductile cast iron with nodular graphite modified in the foundry mold. It is established that an increasing of silicon amount in the melt from 3.0 to 4.0 wt. % at 0.5 wt.% of nickel increases the ferrite amount in the castings structure as well as, at 30 % (in average) the tensile and yield strength compared to ductile cast iron that is not nickel-alloyed. Ductile cast irons containing from 3.5 to 4.0 wt.% of silicon and alloyed with ~1.0 wt.% of Ni in cast products have mechanical properties at the level of Rm ≥ 650 MPa, Rp0,2 ≥ 530 MPa, A ≥ 14 %. An important advantage of such ductile irons is a more uniform distribution of mechanical properties and hardness in castings, improving their machinability. The combination of these indicators significantly increases the quality of ductile iron castings and their competitiveness. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:38Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-121 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:38Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1212023-06-14T07:58:05Z Ductile cast iron with silicon and nickel strengthened α-solid solution Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином Бубликов, В.Б. Нарівський, А.В. Бачинський, Ю.Д. Ясинський, О.О. ductile cast iron melt alloying modifying silicon nickel structure formation mechanical properties високоміцний чавун розплав легування модифікування кремній нікель структуроутворення механічні властивості Standard ductile cast iron grades do not always meet the ever-increasing materials requirements for creating of modern technique. Different countries of the world (USA, Germany, UK, Netherlands, France, etc.) are conducting research aimed at the development of scientific ideas and principles of microheterogeneous melts structure, optimization of processes of their modifying and structure formation at crystallization for increasing of technological and performance properties of ductile cast iron. The results of such research are relevant and allow obtaining of ductile cast iron products with unique performance characteristics. Today silicon alloyed ductile irons are widely used, which have high tensile strength and elongation and are well machined. The article presents the results of research on the effect of melt alloying with silicon (in the amount of 3.0 up to 4.0 wt.%) and nickel (up to 1.0 wt.%) on structure formation and mechanical properties of ductile cast iron with nodular graphite modified in the foundry mold. It is established that an increasing of silicon amount in the melt from 3.0 to 4.0 wt. % at 0.5 wt.% of nickel increases the ferrite amount in the castings structure as well as, at 30 % (in average) the tensile and yield strength compared to ductile cast iron that is not nickel-alloyed. Ductile cast irons containing from 3.5 to 4.0 wt.% of silicon and alloyed with ~1.0 wt.% of Ni in cast products have mechanical properties at the level of Rm ≥ 650 MPa, Rp0,2 ≥ 530 MPa, A ≥ 14 %. An important advantage of such ductile irons is a more uniform distribution of mechanical properties and hardness in castings, improving their machinability. The combination of these indicators significantly increases the quality of ductile iron castings and their competitiveness. Стандартні марки високоміцних чавунів не завжди задовольняють постійно зростаючі вимоги до матеріалів для сучасної техніки. В різних країнах світу (США, Німеччина, Великобританія, Нідерланди, Франція та ін.) проводяться дослідження, які спрямовані на розвиток наукових уявлень та положень про будову мікрогетерогенних розплавів, оптимізацію процесів їх модифікування та структуроутворення при кристалізації для підвищення технологічних і експлуатаційних властивостей високоміцних чавунів. Результати таких досліджень є актуальними і дозволяють одержувати з високоміцного чавуну литі вироби з унікальними експлуатаційними характеристиками. Нині широко використовуються леговані кремнієм високоміцні чавуни, які мають високі міцність та пластичність і добре обробляються механічно. У статті наведено результати досліджень по впливу легування розплаву кремнієм (в кількості від 3,0 до 4,0 %мас.) та нікелем (до 1,0 %мас.) на процес формування структури і механічні властивості високоміцного чавуну з кулястим графітом, що модифікований в ливарній формі. Встановлено, що зі збільшенням в розплаві масової частки кремнію від 3,0 до 4,0 %мас. при 0,5 % мас. нікелю підвищуються кількість фериту в структурі виливків, а також, в середньому на 30 %, показники тимчасового опору під час розтягування і умовної границі плинності, порівняно з високоміцним чавуном, який не легований нікелем. Високоміцні чавуни, що містять від 3,5 до 4,0 %мас. кремнію та леговані ~1,0 %мас. Ni, в литих виробах мають механічні властивості на рівні σВ ≥ 650 МПа, σ0,2 ≥ 530 МПа, d ≥ 14 %. Важливою перевагою таких високоміцних чавунів є більш рівномірний розподіл механічних властивостей та твердості у виливках, поліпшення їх оброблюваності різанням. Сукупність зазначених показників дозволяє значно підвищити якість литих виробів з високоміцного чавуну і їх конкурентоздатність. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-14 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/121 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 28 No. 3 (2020): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 28 № 3 (2020): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/121/122 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | високоміцний чавун розплав легування модифікування кремній нікель структуроутворення механічні властивості Бубликов, В.Б. Нарівський, А.В. Бачинський, Ю.Д. Ясинський, О.О. Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| title | Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| title_alt | Ductile cast iron with silicon and nickel strengthened α-solid solution |
| title_full | Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| title_fullStr | Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| title_full_unstemmed | Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| title_short | Високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| title_sort | високоміцний чавун зі зміцненим кремнієм та нікелем α-твердим розчином |
| topic | високоміцний чавун розплав легування модифікування кремній нікель структуроутворення механічні властивості |
| topic_facet | ductile cast iron melt alloying modifying silicon nickel structure formation mechanical properties високоміцний чавун розплав легування модифікування кремній нікель структуроутворення механічні властивості |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/121 |
| work_keys_str_mv | AT bublikovvb ductilecastironwithsiliconandnickelstrengthenedasolidsolution AT narívsʹkijav ductilecastironwithsiliconandnickelstrengthenedasolidsolution AT bačinsʹkijûd ductilecastironwithsiliconandnickelstrengthenedasolidsolution AT âsinsʹkijoo ductilecastironwithsiliconandnickelstrengthenedasolidsolution AT bublikovvb visokomícnijčavunzízmícnenimkremníêmtaníkelematverdimrozčinom AT narívsʹkijav visokomícnijčavunzízmícnenimkremníêmtaníkelematverdimrozčinom AT bačinsʹkijûd visokomícnijčavunzízmícnenimkremníêmtaníkelematverdimrozčinom AT âsinsʹkijoo visokomícnijčavunzízmícnenimkremníêmtaníkelematverdimrozčinom |