ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61
The paper presents the results of a study of the influence of chemical composition on the wear resistance of high-alloy cast irons operating under conditions of waterjet wear. The expediency of using chromium-manganese cast irons as a material for the manufacture of cast parts for ash removal system...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/290 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-290 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-11-23T17:52:00Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
зносостійкий чавун гідроабразивне зношування легування мікролегування модифікування хром марганець титан рідкоземельні метали карбіди |
| spellingShingle |
зносостійкий чавун гідроабразивне зношування легування мікролегування модифікування хром марганець титан рідкоземельні метали карбіди Лук’яненко, І.В. Кивгило, Б.В. Биба, Є.Г. Ямшинський, М.М. Ковальчук, О.Г. ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| topic_facet |
зносостійкий чавун гідроабразивне зношування легування мікролегування модифікування хром марганець титан рідкоземельні метали карбіди wear-resistant cast iron hydroabrasive wearing alloying microalloying modification chromium manganese titanium rare earth metals carbides |
| format |
Article |
| author |
Лук’яненко, І.В. Кивгило, Б.В. Биба, Є.Г. Ямшинський, М.М. Ковальчук, О.Г. |
| author_facet |
Лук’яненко, І.В. Кивгило, Б.В. Биба, Є.Г. Ямшинський, М.М. Ковальчук, О.Г. |
| author_sort |
Лук’яненко, І.В. |
| title |
ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| title_short |
ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| title_full |
ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| title_fullStr |
ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| title_full_unstemmed |
ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| title_sort |
вплив легування, мікролегування та модифікування на властивості зносостійких хромомарганцевих чавунів: procesi littâ, 2025, vol 3 (161), 52-61 |
| title_alt |
THE EFFECT OF ALLOYING, MICROALLOYING AND MODIFICATION ON THE PROPERTIES OF WEAR-RESISTANT CHROME MANGANESE CAST IRON: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 |
| description |
The paper presents the results of a study of the influence of chemical composition on the wear resistance of high-alloy cast irons operating under conditions of waterjet wear. The expediency of using chromium-manganese cast irons as a material for the manufacture of cast parts for ash removal systems of thermal power plants is substantiated. The main attention is focused on the study of the influence of chromium, manganese, titanium, and rare earth metals on the structure, hardness, and wear resistance of cast irons. The optimum content of alloying elements such as chromium and manganese, which will ensure maximum wear resistance of the experimental cast iron, was determined. The influence of microalloying of high-alloyed chromium-manganese cast iron with titanium and modification with rare earth metals was determined. The influence of structural components and morphology of carbides on the performance properties of cast iron has been studied. It is shown that the most effective is the structure of cast iron with carbides of the (Cr,Fe)₇C₃ type, evenly distributed in a martensitic or hardened base, as well as stabilized residual austenite capable of hardening during wear. It has been established that the introduction of 18-20 % Cr and 3.5-4.5 % Mn increases the wear resistance of the experimental cast iron by 20-25 % compared to the reference wear-resistant Cr28Ni2 alloy. It has been established that microalloying with titanium in the range of 0.4-0.6 % can further increase the wear resistance of cast iron by 15-20 % due to the formation of dispersed hardening carbides and carbonitrides. The addition of rare earth metals in the amount of 0.2-0.4 % helps to purify the metal from non-metallic inclusions, change their morphology, and improve mechanical properties. The optimal composition of wear-resistant cast iron has been proposed, which is advisable to use for the manufacture of screw conveyors, knees of pulp pipelines, impellers, housings, and disks of baghouse pumps that operate in direct contact with the pulp and are subject to water-abrasive wear in ash removal systems. The results can be used to further improve cast products and various technologies for strengthening their working surfaces. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/290 |
| work_keys_str_mv |
AT lukânenkoív theeffectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT kivgilobv theeffectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT bibaêg theeffectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT âmšinsʹkijmm theeffectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT kovalʹčukog theeffectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT lukânenkoív vplivleguvannâmíkroleguvannâtamodifíkuvannânavlastivostíznosostíjkihhromomargancevihčavunívprocesilitta2025vol31615261 AT kivgilobv vplivleguvannâmíkroleguvannâtamodifíkuvannânavlastivostíznosostíjkihhromomargancevihčavunívprocesilitta2025vol31615261 AT bibaêg vplivleguvannâmíkroleguvannâtamodifíkuvannânavlastivostíznosostíjkihhromomargancevihčavunívprocesilitta2025vol31615261 AT âmšinsʹkijmm vplivleguvannâmíkroleguvannâtamodifíkuvannânavlastivostíznosostíjkihhromomargancevihčavunívprocesilitta2025vol31615261 AT kovalʹčukog vplivleguvannâmíkroleguvannâtamodifíkuvannânavlastivostíznosostíjkihhromomargancevihčavunívprocesilitta2025vol31615261 AT lukânenkoív effectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT kivgilobv effectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT bibaêg effectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT âmšinsʹkijmm effectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 AT kovalʹčukog effectofalloyingmicroalloyingandmodificationonthepropertiesofwearresistantchromemanganesecastironprocesilitta2025vol31615261 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:14Z |
| last_indexed |
2025-12-17T12:07:50Z |
| _version_ |
1851757187843489792 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-2902025-11-23T17:52:00Z THE EFFECT OF ALLOYING, MICROALLOYING AND MODIFICATION ON THE PROPERTIES OF WEAR-RESISTANT CHROME MANGANESE CAST IRON: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ, МІКРОЛЕГУВАННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗНОСОСТІЙКИХ ХРОМОМАРГАНЦЕВИХ ЧАВУНІВ: Procesi littâ, 2025, Vol 3 (161), 52-61 Лук’яненко, І.В. Кивгило, Б.В. Биба, Є.Г. Ямшинський, М.М. Ковальчук, О.Г. зносостійкий чавун гідроабразивне зношування легування мікролегування модифікування хром марганець титан рідкоземельні метали карбіди wear-resistant cast iron hydroabrasive wearing alloying microalloying modification chromium manganese titanium rare earth metals carbides The paper presents the results of a study of the influence of chemical composition on the wear resistance of high-alloy cast irons operating under conditions of waterjet wear. The expediency of using chromium-manganese cast irons as a material for the manufacture of cast parts for ash removal systems of thermal power plants is substantiated. The main attention is focused on the study of the influence of chromium, manganese, titanium, and rare earth metals on the structure, hardness, and wear resistance of cast irons. The optimum content of alloying elements such as chromium and manganese, which will ensure maximum wear resistance of the experimental cast iron, was determined. The influence of microalloying of high-alloyed chromium-manganese cast iron with titanium and modification with rare earth metals was determined. The influence of structural components and morphology of carbides on the performance properties of cast iron has been studied. It is shown that the most effective is the structure of cast iron with carbides of the (Cr,Fe)₇C₃ type, evenly distributed in a martensitic or hardened base, as well as stabilized residual austenite capable of hardening during wear. It has been established that the introduction of 18-20 % Cr and 3.5-4.5 % Mn increases the wear resistance of the experimental cast iron by 20-25 % compared to the reference wear-resistant Cr28Ni2 alloy. It has been established that microalloying with titanium in the range of 0.4-0.6 % can further increase the wear resistance of cast iron by 15-20 % due to the formation of dispersed hardening carbides and carbonitrides. The addition of rare earth metals in the amount of 0.2-0.4 % helps to purify the metal from non-metallic inclusions, change their morphology, and improve mechanical properties. The optimal composition of wear-resistant cast iron has been proposed, which is advisable to use for the manufacture of screw conveyors, knees of pulp pipelines, impellers, housings, and disks of baghouse pumps that operate in direct contact with the pulp and are subject to water-abrasive wear in ash removal systems. The results can be used to further improve cast products and various technologies for strengthening their working surfaces. У роботі наведено результати дослідження впливу хімічного складу на зносостійкість високолегованих чавунів, що працюють в умовах гідроабразивного зношування. Обґрунтовано доцільність використання хромомарганцевих чавунів як матеріалу для виготовлення литих деталей систем гідрозоловидалення теплових електростанцій. Основну увагу зосереджено на дослідженні впливу вмісту хрому, марганцю, титану та рідкоземельних металів на структуру, твердість і зносостійкість чавунів. Встановлено оптимальний вміст легувальних елементів таких як хром та марганець, що забезпечать максимальну зносостійкість дослідного чавуну. Визначено вплив мікролегування високолегованого хромомарганцевого чавуну титаном та модифікування рідкоземельними металами. Досліджено вплив структурних складових і морфології карбідів на експлуатаційні властивості чавуну. Показано, що найбільш ефективною є структура чавуну з карбідами типу (Cr,Fe)₇C₃, рівномірно розподіленими у мартенситній або зміцненій основі, а також стабілізованим залишковим аустенітом, здатним до зміцнення в процесі зношування. Установлено, що введення 18–20 % Cr та 3,5–4,5 % Mn забезпечує підвищення зносостійкості дослідного чавуну на 20–25 % в порівнянні з еталонним зносостійким сплавом Cr28Ni2. Встановлено, що мікролегування титаном у межах 0,4–0,6 % дозволяє додатково підвищити зносостійкість чавуну на 15–20 % завдяки утворенню дисперсних зміцнювальних карбідів та карбонітридів. Додавання рідкоземельних металів у кількості 0,2–0,4 % сприяє очищенню металу від неметалевих включень, зміні їхньої морфології та покращенню механічних властивостей. Запропоновано оптимальний склад зносостійкого чавуну, який доцільно застосовувати для виготовлення шнекових транспортерів, колін пульпопроводів, робочих коліс, корпусів і дисків багерних насосів, які працюють у безпосередньому контакті з пульпою та зазнають гідроабразивного зношування в системах золовидалення. Результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення литих виробів та різноманітних технологій зміцнення їх робочих поверхонь. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2025-08-26 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/290 10.15407/plit2025.03.052 Casting processes; Casting processes №3 (161) 2025; 52-61 Процеси лиття; Процеси лиття №3 (161) 2025; 52-61 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/290/293 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |