Obrabotka Metallov. 2017 no. 4(77)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (77) 2017 46 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 2. Структура сплава БЧ27А, раскисленного марганцем до 0,6 % ( а ) и кремнием до 0,4 % ( б ) Fig. 2. The structure of the manganese-killed to 0.6 % (a) and silicon-killed to 0.4 % (б) WCI27HQ alloy отжиге превращается в графит хлопьевидного типа (рис. 2, б ). Исследования, описанные в работе [17], свидетельствуют о том, что форма и величина эвтектических карбидов, образовавшихся при дроблении и частичной перекристаллизации ледебурита, зависят не только от условий ковки и термической обработки, но и от модифициру- ющих добавок. Например, в обычных условиях при раскислении кремнием и марганцем обра- зуется ледебурит смешанной морфологии, ко- торый имеет элементы пластинчатой и сотовой структуры в одной колонии (рис. 3, а ). Введение в расплав алюминия до 0,10 % способствует об- разованию в белом чугуне преимущественно ле- дебурита пластинчатой морфологии (рис. 3, б ). При модифицировании расплава белого чугуна кальцийсодержащими элементами до 0,02 % об- разуется структура ледебурита преимуществен- но сотового типа (рис. 3, в ). Таким образом, с помощью различных модификаторов можно получать белый чугун с заданной морфологией ледебурита. Ледебурит различной морфологии ведет себя в процессе пластической деформации по-разному. Это необходимо учитывать при раз- работке технологических параметров ковочного производства. Структура высокочистых белых чугунов БЧ24А и БЧ27А после вакуумной индукционной плавки полностью соответствует классическим представлениям. При затвердевании сплавов вначале кристаллизуются дендриты первичного аустенита. Количество, величина и разветвлен- ность дендритов аустенита определяются усло- виями охлаждения. При выполнении настоящих исследований скорость охлаждения сплавов в керамических тиглях не превышала 1,5 о С/с. В обогащенных углеродом межденритных участ- ках при переохлаждении расплава ниже 1147  С начинается формирование и рост аустенитно- карбидной эвтектики (ледебурита). Структура после затвердевания белого чугуна БЧ24А и БЧ27А представляет собой сетку ледебурита, внутри которой распределены продукты распа- да аустенита – перлитная матрица с хаотично расположенными в ней иглами видманштеттова цементита. Структура таких сплавов после ваку- умной плавки представлена на рис. 4. После удаления головной и прибыльной ча- стей слитки разделили на шесть частей. Полу- чившиеся заготовки массой не более 800 г под- вергли деформации ковкой на пневматическом кузнечном молоте с промежуточными прогрева- ми в кузнечном горне при температуре 950  С. Заканчивали ковку при остывании образца до 650  С. Первоначально литая заготовка труд- но поддавалась пластической деформации под молотом (упруго демпфировала). Однако после трех проходов на малом ходу падающего мо- лота с поворотом заготовки на 90  процесс де- формации ковкой осуществлялся намного легче. В результате деформации получили брикет тол- щиной около 20,0 мм, полосу толщиной 6,0 мм и полосу толщиной 3,0 мм (рис. 5). Металлографический анализ кованых образ- цов показал, что в деформированном брикете тол- щиной 20,0 мм структура сплавов БЧ24А и БЧ27А имеет неоднородный характер. В структуре со- храняются участки раздробленного и вытянутого в направлении ковки деформированного ледебурита