ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 174 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ нию фасеток скола (рис. 6, в). Примерно 30 % поверхности излома сформировано по механизму интеркристаллитного разрушения. Чувствительность чугуна СЧКМ-45 к наличию концентраторов напряжений также менее заметна, что свидетельствует об определяющей роли графитных включений пластинчатой морфологии в проявлении механизмов зарождения и развития трещин [11, 27, 39]. Выводы 1. Комплексное легирование молибденом, никелем и ванадием обеспечивает твердость серого чугуна СЧКМ-45 на уровне 295 НВ, а предел прочности при испытаниях по схеме растяжения на уровне 470…505 МПа, что превышает значения, соответствующие серому чугуну СЧ35 (290 НВ и 365 МПа соответственно). 2. Введение в серый чугун никеля (0,4…0,7 масс. %), молибдена (0,4…0,7 масс. %) и ванадия (0,2…0,4 масс. %) приводит к двукратному уменьшению межпластинчатого расстояния в перлите и уменьшению длины графитных включений. Указанные изменения являются факторами, объясняющими рост прочностных свойств легированного чугуна по сравнению со сплавом СЧ35. 3. Легирование серного чугуна молибденом и ванадием обеспечивает повышение микротвердости ферритных зерен, декорирующих графитные включения, примерно в 1,4 раза. Этот фактор оказывает дополнительное влияние на уровень прочностных свойств исследуемых материалов. 4. Легированный никелем, молибденом и ванадием чугун характеризуется более высоким комплексом триботехнических свойств по сравнению с серийным серым чугуном. Суммарный износ валов из чугуна СЧКМ-45 примерно в 1,3–1,8 раз ниже по сравнению с чугуном СЧ35, и в 1,1–1,2 раза – по сравнению с чугуном ЧМН35М. Анализ результатов исследований свидетельствуют об эффективности использования чугуна СЧКМ-45 в парах трения с контртелами из сталей 30ХГСА, 20ГЛ и 09Г2С. 5. Зафиксированное методом фрактографических исследований комплексно легированного чугуна СЧКМ-45 существенное измельчение фасеток скола на изломах динамически разрушенных образцов свидетельствует о повышенном уровне энергетических затрат на процесс разрушения материала по сравнению с нелегированным чугуном. 6. Химический состав чугуна, обеспечивающий требуемые параметры механических свойств (предел прочности при растяжении 450...505 МПа, твердость 265…330 НВ), включает: 2,3…2,8 % C, 1,3…1,5 % Si, 0,6…1,0 % Mn, 0,4…0,7 % Mo, 0,2…0,4 % V, 0,4…0,7 % Ni. В составе чугуна допустимо содержание не более 0,3 % Cr, 0,3 % Cu, 0,2 % P, 0,1 % S. Список литературы 1. Bagesh B., Rahul K., Anil K.S. Effect on the mechanical properties of gray cast iron with variation of copper and molybdenum as alloying elements // International Journal of Engineering Research and Technology. – 2014. – Vol. 3 (5). – P. 81–84. 2. Effect on the mechanical properties of grey cast iron with variation of molybdenum and as – cast alloying elements / B. Sujith, S.R. Mukkollu, B.B. Harish, Z. Leman // Universal Journal of Mechanical Engineering. – 2020. – Vol. 8 (6). – P. 298–304. – DOI: 10.13189/ujme.2020.080602. 3. Effect of alloying elements W, Ti, Sn on microstructure and mechanical properties of gray iron 220 / A. Razaq, J. Zhou, T. Hussain, Z. Tu, Y. Yin, X. Ji, G. Xiao, X. Sen // China Foundry. – 2019. – Vol. 16. – P. 393–398. – DOI: 10.1007/s41230-0199035-4. 4. Ankamma K. Effect of trace elements (boron and lead) on the properties of gray cast iron // Journal of The Institution of Engineers (India): Series D. – 2014. – Vol. 95. – P. 19–26. – DOI: 10.1007/s40033-013-0031-3. 5. Effect of Ti-V-Nb-Mo addition on microstructure of high chromium cast iron / Y. Ma, X. Li, Y. Liu, S. Zhou // China Foundry. – 2012. –Vol. 9 (2). – P. 148–153. 6. Vadiraj A., Tiwari S. Effect of silicon on mechanical and wear properties of aluminium-alloyed gray cast iron // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2014. – Vol. 23. – P. 3001–3006. – DOI: 10.1007/s11665-014-1040-6. 7. Hassani A., Habibolahzadeh A., Sadeghinejad S. Comparison of microstructural and tribological effects of low vanadium-low titanium additions to a gray cast iron // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2013. – Vol. 22. – P. 267–282. – DOI: 10.1007/s11665012-0229-9. 8. Hassani A., Habibolahzadeh A., Sadeghinejad S. Infl uence of vanadium and chromium additions on the wear resistance of a gray cast iron // International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. – 2012. –
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1