Химические свойства. Коррозия металлов и сплавов. Перспективы применения нелегированного доменного чугуна без выделений графита, страница 40

´ - без нагрева; количество циклов: о –1;  · –2; D - 3; ▲- 4

Рисунок 5.18 – Влияние циклической закалки на линейное расширение доменного чугуна (1 цикл - 900°С, 1 ч, кипящая вода)

В таблице 5.13 приведены результаты измерения КЛР чугуна после закалки с 900°С в кипящую H₂O и 3 ^х кратного отпуска при 540°С, 1 ч, а также после окончательного нагрева при 620°С, 4 ч (провоцирующий нагрев для определения красностойкости стали Р6М5). По результатам видно, что уже при температурах испытания 350-450°С КЛР Р6М5 и чугуна различаются незначительно.

Выявленные особенности изменения КЛР доменного чугуна без выделений графита указывают на большую перспективу его применения взамен многих других материалов. Например, на рисунке 5.20 хорошо видно, что такой чугун с ледебуритной структурой даже в наводороженном состоянии при температурах испытания 50-150°С и 350-450°С имеет КЛР ниже, чем у стали Р6М5, серого и высокопрочного чугунов. Поэтому необходимо развернуть широкие исследования свойств этого чугуна с целью выявления его ресурсов и применения для производства изделий многоцелевого назначения.

о - без нагрева; ´  – 1130°С, 1 ч, печь;  · – 1130°С, 1 ч, печь + закалка 900°С, 1 ч, кипящая вода

Рисунок 5.19 – Влияние высокотемпературного отжига и последующей закалки на линейное расширение доменного чугуна

Таким образом, доменный чугун без выделений графита имеет значения коэффициента линейного расширения ниже по сравнению с многими легированными чугунами. Обнаружены низко- и высокотемпературные аномалии линейного расширения, проявляющиеся при температурах испытания 150 и 300-350°С. С помощью термической обработки (отжига и высокотемпературных нагревов) эти аномалии можно устранить. Впервые установлено, что термическая обработка, предусматривающая проведение цементации и последующей закалки, снижает КЛР чугуна при температурах испытания 50-150°С до необычно низких значений – 5,29 при 50°С и 2,66×10^-6 град^-1 при 150°С. Термоциклическая закалка доменного чугуна без выделений графита, закалка с предварительным высокотемпературным отжигом приводят к появлению низко- и высокотемпературных аномалий КЛР. Доменный чугун без выделений графита имеет КЛР ниже, чем легированные чугаль и нерезист, серый, высокопрочный чугуны и сталь Р6М5, что является основанием для дальнейших исследований в этой области.

´ - Р6М5; о – белый наводороженный;  · – белый ненаводороженный;

D - серый; ▲- высокопрочный

Рисунок 5.20 – Линейное расширение чугуна и стали

Таблица 5.13 – Влияние закалки и трехкратного отпуска на линейное расширение доменного чугуна без выделений графита

5.3 Инструментальные материалы