The features of structure formation, phase composition, properties and isothermal decomposition kinetics of supercooled austenite in chromium-manganese cast iron

V. Z. Kutzova, M. A. Kovzel, P. U. Shvets, A. V. Grebeneva, I. V. Ratnikova

Abstract


Formulation of the problem. The problem of materials quality improvement for wear resistance equipment while reducing the cost of production are still very relevant. Recent studies indicate that promising materials for use in such environment with a high level of properties and low production cost are economically alloyed chromium-manganese cast irons. Study kinetics of transformations in these alloys is a key factor for the future selection of the hardening heat treatment. Presented results of the study decomposition kinetics of supercooled austenite in chromium-manganese cast iron with chemical composition carbon 2,7 %, chromium − 15.9 %, manganese − 10.5 %. Conclusions: temperature intervals of austenite decomposition on pearlite (550…400 °C) and bainite (350…250 °C) areas were discovered. Phase composition of chromium-manganese cast iron after isothermal soaking was determinated. The maximum hardness of cast iron is formed during isothermal soaking in the pearlite area at 500 °C (46,7 HRC) temperature and in the bainite area at 250 °C (49 HRC). 


Keywords


chromium-manganese cast iron; decomposition kinetics of supercooled austenite; bainite; TTT diagram; phase composition

References


Stachowiak G. B. Ball-cratering abrasion tests of high-Cr white cast irons / G. B. Stachowiak, G. W. Stachowiak, O. Celliers // Tribol. Int. − 38 (2005). − Pp. 1076–1087. − Режим доступа: https://goo.gl/OkUooy

Kim C.K. Effects of heat treatment on wear resistance and fracture toughness of Duo-Cast materials composed of high-chromium white cast iron and low chromium steel / C. K. Kim, S. Lee, J.-Y. Jung // Metall. Mater. Trans. − A 37A (2006). − Рр. 633–643. − Режим доступа: https://goo.gl/8ua9b5

Albertin E. Effect of carbide fraction and matrix microstructure on the wear of cast iron balls tested in a laboratory ball mill / E. Albertin, A. Sinatora // Wear. − 250 (2001). − Рр. 492–501.− Режим доступа: https://goo.gl/rK7phU

Coronado J. J. Effect of (Fe,Cr)7C3 carbide orientation on abrasion wear resistance and fracture toughness / J. J. Coronado // Wear. − 270 (2011). − Рр. 287–293. − Режим доступа: https://goo.gl/EPXsBo

Coronado J. J. Effect of load and carbide orientation on abrasive wear resistance of white cast iron / J. J. Coronado // Wear. − 270 (2011). − Рр. 823–827. − Режим доступа: https://goo.gl/dpzjBS

Чейлях А. П. Разработка и исследования новых экономно легированных износостойких чугунов с метастабильной структурой для быстроизнашивающихся деталей / А. П. Чейлях, Д. В. Клок, С. В. Прекрасный // Металл и литье Украины. – 2006. – № 9–10. – С. 13–17.

Волчок И. П. Влияние марганца на процессы структурообразования износостойких высокохромистых чугунов /

И. П. Волчок, В. В. Нетребко // Строительство, материаловедение, машиностроение. – 2012. – Вып. 64. – С. 301–304. – Режим доступа: https://goo.gl/001GyA

Чейлях А. П. Экономно легированные метастабильные сплавы и упрочняющие технологии : монография / А. П. Чейлях. – Харьков : ННЦ ХФТИ, 2003. – 236 с.

Таран Ю. Н. Бейнитное превращение в чугунах: структура, кинетика, свойства / Ю. Н. Таран, В. З. Куцова,А. Ю. Куцов и др. // Строительство, материаловедение, машиностроение. – 2004. – Вып. 27. – Ч. 1. – С. 38–61.

Bhadeshia H.K.D.H. Bainite in steels / H.K.D.H. Bhadeshia, J.W. Christian // Metall. Trans. – 1990. – 21A. – Рp. 767–770. – Режим доступа: https://goo.gl/mQZlcK

Hillert M. The nature of bainite / M. Hillert // ISIJ Intern. – 1995. – Vol. 35. – № 9. – Pр. 1134–1135. – Режим доступа: https://goo.gl/93Pml8

Куцова В. З. Структура, фазовый состав и свойства высокохромистого чугуна для композитных валков после изотермической выдержки / В. З. Куцова, А. Ю. Куцов, М. А. Ковзель и др. // Education – Investments – Research & Development : AFES2006 Davos Forum. – July 4–10, 2006. – Davos (Switzerland), 2006. – C. 82–92.


GOST Style Citations