Regulations of the formation of bainetic component matrix in economy alloyed chromo-manganese alloys

Abstract

EN: Purpose. The purpose of the investigation is to establish the regularities of the kinetics of supercooled austenite decomposition in the bainite temperature range (400−200 °C) in chromium-manganese cast iron for the development of thermal hardening regimes that increase the service life of products. Methodology. The object of the study are samples of research and industrial smelting of chrome-manganese cast iron containing 3,1 % carbon, 13,1 % chromium, and 15,75 % manganese. The study of the supercooled austenite decomposition kinetics was carried out by the dilatometric method in the temperature range of 400−200 °C, the study of the microstructure, phase composition, as well as the measurement of microhardness and hardness was carried out according to standard methods. Scientific novelty. The peculiarities of the supercooled austenite decomposition kinetics in the bainite temperature range (400−200 °С) in chromium-manganese cast iron were determined, the structure of the cast iron after aging consists of eutectic carbides Me (Cr, Mn, Fe)7C3, products of austenite decomposition, secondary carbides Me (Cr, Mn, Fe)7C3, Me (Cr, Mn, Fe)3C, as well as untransformed austenite in the amount of 70...75 %. The maximum hardness of the experimental cast iron was established during isothermal exposure at 350 °C for 35 hours. Practical value. The established regularities of the chromium-manganese cast iron structure formation and the determined and optimized temperature-time intervals of the supercooled austenite isothermal decomposition in cast iron are the basis for the development of heat treatment regimes to increase the strength, wear resistance of the material and the service life of its product.

UK: Мета роботи − встановлення закономірностей кінетики розпаду переохолодженого аустеніту в бейнітній області температур (400−200 °С) у хромомарганцевому чавуні для розроблення режимів термічного зміцнення, що підвищують термін служби виробів. Методика. Об'єктом дослідження служили зразки досліднопромислової плавки хромомарганцевого чавуну із вмістом вуглецю 3,1 %, хрому 13,1 %, марганцю 15,75 %. Дослідження кінетики розпаду переохолодженого аустеніту проводили дилатометричним методом в інтервалі температур 400−200 °С, дослідження мікроструктури, фазового складу, а також вимірювання мікротвердості і твердості виконували за стандартними методиками. Наукова новизна. Визначено особливості кінетики розпаду переохолодженого аустеніту в бейнітній області температур (400−200 °С) у хромомарганцевому чавуні, структура чавуну після витримки складається з евтектичних карбідів Me (Cr, Mn, Fe)7C3, продуктів розпаду аустеніту, вторинних карбідів Me (Cr, Mn, Fe)7C3, Me (Cr, Mn, Fe)3C, а також неперетвореного аустеніту в кількості 70…75 %. Установлено максимум твердості дослідного чавуну за ізотермічної витримки за температури 350 оС протягом 35 годин. Практична значимість. Установлені закономірності структуроутворення хромомарганцевого чавуну та визначені й оптимізовані температурно-часові інтервали ізотермічного розпаду переохолодженого аустеніту в чавуні є підставою для розроблення режимів термічної обробки для підвищення міцності, зносостійкості матеріалу та терміну служби виробів із нього.