Влияние ультрадисперсной смеси TiO2, ZrO2 и криолита на структурообразование и физико-механические свойства конструкционных чугунов

• Автор: Зыкова, Анна Петровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 218 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Особенности процессов кристаллизации конструкционных чугунов. Роль модифицирования. (Литературный обзор)
1.1. Структурообразование и фазовые превращения в системе Бе-С
1.1.1. Классификация Бе-С сплавов. Диаграммы состояний Бе-БезС и Бе-С
1.1.2. Структурообразование и фазовые превращения в белых чугунах
1.1.3. Процессы структурных и фазовых превращений в серых чугунах с пластинчатым графитом
1.1.4. Структура и кристаллизационные процессы в высокопрочных чугунах с шаровидным графитом
1.2. Модифицирование сплавов на основе Бе-С. Основные теории и механизмы модифицирования
1.3. Типы модификаторов и их роль в формировании структуры чугунов
1.3.1. Традиционно-используемые модификаторы для чугуна
1.3.2. Модификаторы на основе ультра- и нанодисперсных порошковых материалов
1.4. Постановка задач исследований
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Материалы и объекты исследования
2.1.1. Характеристика и концентрация модифицирующей смеси, вводимой
в расплав
2.1.2. Методика получения и характеристики конструкционных чугунов марок ИЧХ28Н2, СЧ25 и ВЧ
2.2. Методы исследования химического состава и структурно-фазового состояния материалов
2.2.1. Рентгенофлуоресцентный анализ
2.2.2. Дисперсионный анализ
2.2.3. Оптико-эмиссионный спектральный анализ
2.2.4. Рентгенофазовый анализ
2.2.5. Растровая электронная микроскопия
2.2.6. Просвечивающая электронная микроскопия
2.3. Исследования физико-механических свойств
2.3.1 .Определение плотности отливок из чугунов
2.3.2. Определение твердости и микротвердости
2.3.3. Испытание отливок чугунов методом одноосного сжатия
2.3.4. Триботехнические исследования
2.3.5. Исследования на коррозионную устойчивость
2.3.6. Дифференциальный термический анализ
Глава 3. Структурообразование чугуна ИЧХ28Н2 при введении модифицирующей смеси
3.1. Механизмы взаимодействия модифицирующей смеси с расплавом чугунов и формирование кристаллической структуры
3.2. Влияние модифицирующей смеси на структурно-фазовое состояние чугуна ИЧХ28Н
3.2.1. Структурно-фазовое состояние исходного чугуна ИЧХ28Н2
3.2.2. Влияние модифицирующей смеси на структурообразование чугуна ИЧХ28Н
3.3. Кинетические особенности кристаллизационных процессов в чугуне ИЧХ28Н
3.4. Влияние модифицирующей смеси на дефектную структуру и поля напряжений чугуна ИЧХ28Н
3.5. Влияние модифицирующей смеси на физико-химические и механические свойства чугуна ИЧХ28Н
3.5.1. Исследования микротвердости и плотности отливок ИЧХ28Н
3.5.2. Исследование деформационного поведения чугуна ИЧХ28Н2 методом одноосного сжатия
3.5.3. Характеристика износостойкости чугуна ИЧХ28Н
3.5.4. Коррозионные свойства чугуна ИЧХ28Н2 в кислотных средах
3.6. Влияние модифицирующей смеси на упрочнение чугуна ИЧХ28Н
3.7. Заключение по главе
Глава 4. Структу ра и физико-механические свойства серого чугуна СЧ
до и после введения модифицирующей смеси
4.1. Влияние модифицирующей смеси на структурно-фазовое состояние чугуна СЧ
4.2. Особенности кристаллизационных процессов в сером чугуне СЧ
4.3. Влияние модифицирующей смеси на физико-механические свойства чугуна СЧ
4.3.1. Деформационное поведение чугуна СЧ
4.3.2. Износостойкость отливок чугуна СЧ
4.4. Влияние модифицирующей смеси на упрочнение серого чугуна СЧ25
4.5. Заключение по главе
Глава 5. Влияние модифицирующей смеси на структуру и свойства высокопрочного чугуна ВЧ
5.1. Влияние модифицирующей смеси на структурно-фазовое состояние чугуна ВЧ
5.2. Особенности кристаллизационных процессов в чугуне ВЧ
5.3. Влияние модифицирующей смеси на физико-механические свойства чугуна ВЧ
5.3.1. Исследование отливок чугуна ВЧ60 методом одноосного сжатия
5.3.2. Исследования износостойкости высокопрочного чугуна ВЧ
5.4. Влияние модифицирующей смеси на упрочнение чугуна ВЧ
5.5. Заключение по главе
Заключение
Список условных обозначений
Список литературы

диски, крышки цилиндров, прокатные валки, прессы и т. д. Основные марки высокопрочного чугуна и их физико-механические свойства приведены в таблице 1.7.
Таблица 1.7 - Основные физико-механические свойства высокопрочных
чугунов [18, 23]
Марка высокопрочного чугуна Временное сопротивление (ав), МПа Пластичность (5), % Твердость, НВ Плотность (р), кг/м
ВЧ35-ВЧ45 350-450 22-10 140- -225 7
ВЧ50 500 7 153- -245 7
ВЧ60-ВЧ80 600-800 3-2 192- -351 7200-7
1.2. Модифицирование сплавов на основе Ге-С. Основные теории и механизмы модифицирования
Согласно общепринятому определению под модифицированием сплавов (от лат. то<ИАса1 - видоизменять путем деления на части) понимают создание различного рода воздействия на расплав, в результате которого происходит измельчение кристаллической структуры и повышение механических свойств металлов и сплавов [60]. Однако в литературе встречаются различные определения понятия модифицирования. К примеру, авторы [61] под модифицированием понимают термодинамически нестабильные химические, а также энергетические воздействия, эффекты от которых во времени после их реализации носит экстремальный характер. Авторы [62] дают следующее определение: модифицирование - процесс активного регулирования первичной кристаллизации и (или) изменения дисперсности кристаллизующихся фаз путем введения в расплав малых добавок отдельных элементов или их соединений. Так или иначе, необходимо отметить, что термин «модифицирование» чаще используется в более узком значении и предполагает введение в расплав малых добавок веществ, увеличивающих дисперсность кристаллизующихся фаз и повышение механических свойств.
Основными способами воздействия на кристаллизацию расплава являются:
- введение или создание в расплаве искусственных центров кристаллизации (зародышей);