Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 8. № 1-2. 2021 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 65 УДК 669.13:621.753.5 ВОЗДЕЙСТВИЕ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА И ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА МИКРОСТРУКТУРУ ДОМЕННОГО ЧУГУНА В.К. АФАНАСЬЕВ 1 , академик РАЕН, доктор техн. наук, профессор, М.В. ПОПОВА 1 , доктор техн. наук, профессор, С.В. ДОЛГОВА 1 , мл. научн. сотр., М.М. САГАЛАКОВА 2 , канд. техн. наук, доцент А.П.ЧЕРНЫШ 3 , канд. техн. наук, доцент ( 1 СибГИУ, г. Новокузнецк, 2 ХТИ-филиал СФУ, г. Абакан, 3 НИИ-филиал СФНЦА РАН, г. Кемерово ) Попова М.В. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: m.popova@rdtc.ru Представлены результаты исследований микроструктуры доменного передельного чугуна после обработки расплава и последующей циклической деформации. Обработку расплава проводили графитовыми блоками, фторопластом, а также путем циклического изменения температуры. Установлено, что термоциклическая обработка расплава в интервале 1100– 1200 °С позволяет полностью подавить процесс графитизации в доменном чугуне и получить ледебуритную структуру. Показано, что для чугуна без выделений графита возможно проведение горячей термоциклической деформации. Получены качественные деформированные заготовки в виде пластин толщиной от 5 до 0,5 мм. Исследовано воздействие циклической ковки на микроструктуру пластин различной толщины из чугуна без выделений графита. Установлено, что пластическая деформация способствует диспергированию структурных составляющих и их строчечному расположению. Ключевые слова: доменный чугун, микроструктура, графит, ледебурит, обработка расплава, пластическая деформация, ковка.. Введение Чугун является одним из древнейших материалов, используемых человеком, но он по- прежнему широко применяется в промышленности, о чем говорят огромные объемы его производства. Согласно данным Всемирной ассоциации производителей стали ( World Steel Association, WSA ), мировое производство чугуна в 2019 году составило 1 281 998 тонн [1]. Бóльшая часть доменного чугуна предназначена для передела в сталь, однако в последнее время проводится все больше исследований, связанных с разработкой технологических приемов, позволяющих использовать доменный чугун в качестве конструкционного или инструментального материала [2–4]. Это объясняется его хорошими технологическими свойствами и низкой стоимостью. Для повышения механических свойств доменного чугуна его обычно легируют такими элементами, как хром, ванадий, никель, ниобий. Они способствуют формированию хромованадиево-карбидных каркасов в эвтектических колониях и высоколегированной металлической матрицы [5–8]. Однако высоколегированные чугуны имеют более высокую стоимость, что, соответственно, повышает стоимость изделий из них.