Обчислення оптимальних температурних інтервалів аустемперингу матриці чавунів із кулястим графітом
Ключові слова:
бейнітний чавун із кулястим графітом, аустемперинг, структурний стан, механічні властивості, програмне забезпечення, поліноміальна залежність, аналіз моделі, промислові режими термічного зміцненняАнотація
Мета. В інтервалі температур аустемперингу бейнітних чавунів із кулястим графітом (БЧКГ) 260…420 ºC спостерігається адекватно до структурного стану зміна характеру поведінки функцій механічних властивостей. Завданням цієї роботи було вивчення впливу температури ізотермічної витримки на формування мікроструктури металевої матриці та механічних властивостей зразків із чавунів із кулястим графітом та обчислення оптимальних температурних інтервалів аустемперингу їх матриці. Методика. Досліджені чавуни з кулястим графітом термічно зміцнені ізотермічним гартуванням на промисловому устаткуванні за технологією підприємства «Амстед-Рейл». Термічно оброблені зразки підлягали металографічному аналізу та механічним випробуванням за стандартними методиками. Математичну обробку здійснювали з використанням програми «Microsoft Excel 2003». Апроксимацію експериментальних даних проводили за допомогою програмного забезпечення «Curve Expert». Подальший аналіз моделі щодо наявності екстремальних точок і точок перегинів кривих залежностей проводили із застосуванням програми MathCAD 14. Результати. У статті визначено температурні інтервали формування бейнітних структур металевої матриці БЧКГ: нижній бейніт (260…280 ºС), змішана бейнітна структура (300…360 ºС), верхній бейніт (360…420 ºС). Дослідження механічних властивостей БЧКГ продемонструвало інтенсивне монотонне зниження тимчасового опору руйнуванню в дослідженому інтервалі температур, закономірно протилежне за напрямком, але ідентичне щодо поведінки підвищення пластичних властивостей, та ступінчастий, відповідно до структурного стану, характер зміни твердості. Розгляд функції залежності твердості від температури аустемперингу проводили за допомогою апроксимації експериментальних даних. Здійснено аналіз моделі з точки зору пошуку екстремальних точок та точок перегину. Наукова новизна. Математичною обробкою функціональної залежності структурно-чутливої властивості (твердості) від температури аустемперингу визначено наявність точки перегину відповідного поліному та її положення. Практична значимість. Обчислені кількісні значення температурних інтервалів структуроутворення бейнітної матриці БЧКГ та відповідної поведінки властивостей виробів із них дозволяють прогнозно призначати промислові режими термічного зміцнення для деталей із специфічними умовами експлуатації.
Посилання
DSTU3925–99. Chavun z kuliastymy grafitom dlia vylyvky. Marky [GOST 3925 – 99. Spheroidal graphite iron for casting.Grades]. Derzhavnyi komitet standartyzatsii, metrologii ta sertyfikatsii−The State Committee for Standardization, Metrology and Certification . Kyiv, 1999, 25 p. (in Ukrainian). Available at: http://www.ukrndnc.org.ua/index.php?option=com_ushop&Itemid=69&grp=1054&pgrp=1063&lstdssu=1065
Uzlov K. I., Hulin A. N., Dementeva Zh. A. Vliyanie temperaturyi izotermicheskoy vyiderzhki pri austemperinge na mehanicheskie svoystva vyisokoprochnogo chuguna [Influence of austempering isothermal tempering temperature on mechanical properties of ductile iron]. Fundamentalnyie i prikladnyie problemyi chernoy metallurgii - Fundamental and applied problems of the steel industry. Sbornik nauchnykh trudov −Collection of scientific papers. Kiev, 2008, pp. 175-178. (in Russian). Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62720
GOST 5639 – 82. Stali i splavy. Metody vyyavleniya iopredeleniya velichiny zerna [GOST 5639 – 82. Steel and alloys. Methods for detection and determination of grain size]. Moskow, Gosstandart, 1982. 38 p. (in Russian). Available at: http://vsegost.com/Catalog/30/30103.shtml
GOST 3443 – 87. Otlivki iz chuguna s razlichnoy formoy grafita.Metody opredeleniya struktury [GOST 3443 – 87. Cast iron castings with graphite of different form. Methods of structure determination]. Moscow, Gosstandart, 1987. 43 p. (in Russian). Available at: http://vsegost.com/Catalog/30/30103.shtml
GOST 1497 – 84. Metaly. Metody ispytany na rastyazhenie [GOST 1497 – 84Metals. Methods of tension test] Moscow, Gosstandart, 1985. 23 p. (in Russian). Available at: http://vsegost.com/Catalog/30/30103.shtml
GOST 9454 – 78. Metaly. Metod ispytaniya na udarny izgib pri ponizhenii komnatnoy i povyshenyh temperatur [GOST 1497 – 78. Metals. Method for testing the impact strength at low, room and high temperature]. Moscow, Gosstandart, 1980. 11 p. (in Russian). Available at: http://vsegost.com/Catalog/30/30103.shtml
GOST 9012 – 59 Metaly. Metod izmereniya tverdosi po Brinelyu [GOST 1497 – 59. Metals. Method of Brinell hardness measurement]. Moscow, Gosstandart, 1960. 40 p. (in Russian). Available at: http://vsegost.com/Catalog/30/30103.shtml
DSTU GOST 8.381:2008. Etalony. Sposoby vyrazheniya pogreshnosti [GOST 1497 – 78.Standards. The ways of expressing the errors]. Kyiv, Gospotrebstandart, 2008. 11 p. (in Russian). Available at: http://www.ukrndnc.org.ua/index.php?option=com_ushop&Itemid=69&grp=237&pgrp=238&lstdssu=238
Deniel N. Deniel N. Primenenie statistiki v promyishlennom eksperimente [Application of statistics in industrial experiment] Moscow, Mir, 1979. 299 p. (in Russian). Available at: http://www.twirpx.com/file/604320/
Kartashev A. P. Rozhdestvenskiy B. L. Matematicheskiy analiz [Mathematical analysis]. Moscow, Nauka, 1984. 448 p. (in Russian) Available at: http://www.mate.oglib.ru/bgl/3247.html
Kurdyumov G. V., Utevskiy L. M., Entin R. I. Prevrascheniya v zheleze i stali [Transformations in iron and steel]. Moscow, Nauka, 1977. 236 p. (in Russian). Available at: http://www.twirpx.com/file/1051184/
Uzlov K. I., Hulin A. N., Dementeva Zh. A. Promyishlennoe osvoenie tehnologii austemperinga chugunov s sharovidnyim grafitom na predpriyatii [Industrial mastering of technology of cast-irons with spherical graphite on the enterprise] Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyishlennost -Metallurgical and Mining Industry, 2006, no. 4, pp. 79-81. (in Russian). Available at: http://www.metaljournal.com.ua/mgp-04-2006/
Nesterenko A. M., Uzlov K. I., Hulin A. N. Nesterenko A. M., Uzlov K. I., Hulin A. N. Rentgenostrukturnyiy analiz beynitnoy strukturyi chugunov s sharovidnyim grafitom posle austemperinga v intervale temperatur sdvigovo – diffuzionnogo prevrascheniya [X–ray analysis of ADI bainitic matrix after austempering in shear – diffusion transformation temperature interval]. Fundamentalnyie i prikladnyie problemyi chernoy metallurgii - Fundamental and applied problems of the steel industry. Sbornik nauchnykh trudov - Collection of scientific papers. Dnipropetrovs’k, ISI NASU Ukraine, 2010, no.22, pp. 178-189. (in Russian). http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/62417
Elliott R. Cast Iron Technology. London, Boston, Singapore, Sydney, Toronto, Wellington. Butterworths, 1988. 244 p.Available at: http://trove.nla.gov.au/work/13611346?selectedversion=NBD5646233
Takahashi M., Bhadeshia H. K. D. H. A Model for Transition from Upper to Lower Bainite. Mat. Sci. and Tech., 1990. Vol. 6, pp. 592-603. Available at: http://www.maneyonline.com/doi/abs/10.1179/mst.1990.6.7.592
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство роботи та передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право самостійно укладати додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження наукової роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу передбачає можливість розміщення авторами рукопису в мережі Інтернет (наприклад, у електронних сховищах інформації або на веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Договір про передачу авторського права
