The influence of dislocation and grain structure on the formation of intergranular cracks in centrifugal-cast billets (steel grade 40Х25Н20С2)
Keywords:
центробежное литье, трещины, зеренная и полигонизационная структура, вторичные границыAbstract
Purpose. Investigating the causes of intergranular brittleness and determining the optimal conditions for the structure formation in centrifugal-cast billets (steel grade 40Х25Н20С2) to eliminate the possibility of hot cracking. Methodology. The structure and properties of hollow billets were analyzed using castings (steel grade 40Х25Н20С2) produced by true centrifugal casting (horizontal centrifugal casting machines). Rotation speed of the mold was varied between 900, 1200 and 1500 rev/min. Ad hoc methods of electrolytic, chemical and thermal etching were used to identify zonal/dendritic chemical and substructure inhomogeneity of the dislocation structure. For qualitative and quantitative assessment the X-ray electron probe analysis was applied. Features of secondary grain boundaries in 40Х25Н20С2 steel were examined in the cast state following thermal processing. Findings. It was found that changes in technological parameters of centrifugal casting leading to a reduction of the transcrystallization area and increased surface areas of equiaxed crystals in the structure of centrifugal-cast hollow billets (steel grade 40Х25Н20С2) allow reducing susceptibility to brittle intercrystalline fracture. Hot cracks of crystallization origin and polygonizational cracks form in castings. It is shown that formation of crystallization cracks is significantly affected by chemical heterogeneity, while formation of polygonizational cracks is affected by substructural heterogeneity caused by formation of secondary boundaries. A significant means to reduce susceptibility of cast steel to generation of microfraction is to control the scale and nature of chemical and substructural heterogeneity. Originality. A relation between the primary dendrite form of austenite and the secondary grain structure was detected. These results confirm the polygonizational nature of secondary grain boundaries. Practical value. Application of the obtained results allows substantiate use of casting process parameters, providing high quality of high-alloy steel castings (steel grade 40Х25Н20С2).References
Рулла Н. В., Самойлов Г. М., Студинский М. М. Производство труб: Сборник статей. - М.: Металлургия, 1961. -.356 с. [Rulla N. V., Samojlov G. M., Studinskij M. M. Proizvodstvo trub: Sbornik statej. - M.: Metallurgija, 1961. -.356 р.] http://www.twirpx.com/file/55095/
Юдин С. Б., Левин М. М., Розенфельд С. Е. Центробежное литье. - М.: Машиностроение, 1972. - 415 с. [Judin S. B., Levin M. M., Rozenfel'd S. E. Centrobezhnoe lit'e. - M.: Mashinostroenie, 1972. – 415 р.] http://bookre.org/reader?file=1470710
Степанов Ю. А. и др. Специальные виды литья. - М.: Машиностроение , 1970. - 365 с. [Stepanov Ju A. i dr. SpedaTnye vidy litja - M: Mashinostroenie , 1970. - 365 р.] http://www.twirpx.com/file/991159/
Бутаков Д.К. Технологические основы повышения качества легированной стали для отливок. - М.: “Машгиз”, 1968. -273с. [ Butakov D.K. Tehnologicheskie osnovy povyshenija kachestva legirovannoj stali dlja otlivok. - M.: “Mashgiz”, 1968. - 273р.] http://www.twirpx.com/file/969599/
Бороновский И.Б. Локальные методы анализа материалов. - М.: Металлургия, 1983. - 191с. Boronovskij I.B. Lokal'nye metody analiza materialov. - M.: Metallurgija, 1983. - 191р.] http://library.univer.kharkov.ua/OpacUnicode/index.php?url=/notides/index/IdNotide:715739/Sourde:default
Мовчан Б.А. Микроскопическая неоднородность в литых металлах и сплавах.- Киев. 1962. - 340с. [Movchan B.A. Mikroskopicheskaja neodnorodnost' vlityh metallah i splavah.- Kiev. 1962. - 340р.] http://books.zntu.edu.ua/book_info.pl?id=1735547. Голиков И.Н. Дендритная ликвация в стали. - М.: Металлургия 1970 - 341с. [Golikov I.N. Dendritnaja likvacija v stali. - M.: Metallurgija 1970 - 341р.] http://www.twirpx.com/file/968548/
Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И., Войткун Ф. Материаловедение. - М.: “Мисис”, 1999. - 600с. [Solncev Ju.P., Prjahin E.I., Vojtkun F. Materialovedenie. - M.: “Misis”, 1999. - 600р.] http://urss.ru/cgibin/db.pl?lang=Ru&blang=ru&page=Book&id=128628
Мовчан Б.А. Границы кристаллитов в литых металлах и сплавах. - Киев.1970. - 358с [Movchan B.A. Granicy kristallitov v lityh metallah i splavah. - Kiev.1970. - 358р] http://www.twirpx.com/file/1055556/
Алферова Н. С., Пищик Н. С. Кристаллизация и фазовые превращения: Сборник. - М.: Металлургия, Минск, 1971.- 185 с. [Alferova N. S., Pishhik N. S. Kristallizacija i fazovye prevrashhenija: Sbornik. - M.: Metallurgija, Minsk, 1971.- 185 р.] http://www.livelib.ru/publisher/648/books
Дэвис Дж. ( ред.) . Жаропрочные материалы, 1997 , ISBN :, 591с/ Davis J.R. (Ed.) Heat Resistant Materials ASM International, 1997, ISBN: 0871705966,591p http://www.twirpx.com/file/703573/
Захаров М.В., Захаров А.М. Жаропрочные сплавы. - М.: “Металлургия”, 1972. - 384. [Zaharov M.V., Zaharov A.M. Zharoprochnye splavy. - M.: “Metallurgija”, 1972. - 384р.] http://books.zntu.edu.ua/book_info.pl?id=88806
Ланская К.А. Высокохромистые жаропрочные стали М.: Металлургия, 1976. - 216 с.[ Lanskaja K.A. Vysokohromistye zharoprochnye stali M.: Metallurgija, 1976. - 216 р] http://www.twirpx.com/file/961830/
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра 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 укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
