Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 404 УДК 669 ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ЧУГУНЕ, СОДЕРЖАЩЕМ 14,7 % МЕДИ * Н.В. СТЕПАНОВА, м.н.с. (НГТУ, г. Новосибирск) Степанова Н.В. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: stepanova@adm.nstu.tu В данной работе исследованы структурные изменения в чугуне, связанные с повышением содержания меди до 14,7 мас. %. Представлены результаты исследования медьсодержащих частиц различного масштаба методами оптической микроскопии, а также методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии. В ходе выполнения работы проведен анализ формы, размера, состава частиц, проведена их классификация, а также предложена схема выделения частиц на основе меди в чугуне. Выявлены четыре типа включений на основе меди. Данные включения выделяются в широком диапазоне размеров от 20 нм до 240 мкм. В работе описаны условия образования и различия между частицами всех четырех типов. Ключевые слова: чугун, легирование медью, частицы на основе меди, наноразмерные частицы, структура Введение Легирование медью позволяет повысить антифрикционные и прочностные свойства железоуглеродистых сплавов [1-3]. Упрочнение, а также изменение антифрикционных свойств обусловлено ограниченной растворимостью меди в железе, а также выделением в сплавах частиц на основе меди в широком диапазоне, от нескольких нанометров до сотен микрометров. Ранее уже были проведены исследования влияния меди на структуру, механические и антифрикционные свойства сталей и чугунов [4-6] при легировании медью от 0 до 15 мас. %. Целью данной работы является исследованию структурных изменений, связанных с повышением содержания меди. Особое внимание уделено исследованию медьсодержащих частиц различного масштаба методами оптической микроскопии, а также методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии, проанализированы форма, размер, состав данных частиц, проведена их классификация и предложена схема выделения частиц на основе меди в железоуглеродистых сплавах с высоким содержанием углерода. Методика экспериментального исследования В качестве объектов исследования использовали образцы из чугуна, полученные методом литья в песчано-глинистые формы. Диаметр отливок составлял 90 мм, длина - 500 мм. Температура заливки чугуна составляла 1350 °С. Содержание меди в отливке составляло * Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №15-19-00230).