Исследование, разработка и внедрение технологии изготовления отливок из комплекснолегированных чугунов с высокими эксплуатационными свойствами для быстроизнашивающихся сменных деталей горно-обогатительного оборудования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.04, кандидат технических наук Дюков, Андрей Викторович

• Дюков, Андрей Викторович
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дюков, Андрей Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ

1.1. Влияние химического состава

1.2. Влияние скорости охлаждения

1.3. Влияние электронного строения элементов

1.4. Влияние структурных составляющих белого чугуна на свойства и эксплуатационную стойкость отливок

1.5. Задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛОГО ЧУГУНА С ЗАДАННОЙ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ

2.1. Исследование влияния электронного строения элементов на структуру белого чугуна

2.2. Исследование распределения элементов в структурных составляющих белого чугуна и их влияния

на морфологию его структуры

2.3. Теоретические основы получения заданной структуры и

свойств белого чугуна

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПОЛУЧЕНИЮ ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА С ЗАДАННОЙ СТРУКТУРОЙ

3.1. Методика исследований

3.2. Установление корреляции между химическим составом, параметрами микроструктуры и свойствами отливок из

белого легированного чугуна

4. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА БЕЛОГО ЧУГУНА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТЛИВОК

4.1. Разработка математических зависимостей влияния элементов на структуру и свойства отливок

4.2. Разработка структурных диаграмм и номограмм белого чугуна

4.3. Выбор оптимальных составов белого чугуна

для различных отливок

5. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА С ВЫСОКИМИ СВОЙСТВАМИ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

5.1. Литье для пульповых насосов

5.2. Литье мелющих шаров

5.3. Технико-экономическая эффективность

технологических процессов

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование, разработка и внедрение технологии изготовления отливок из комплекснолегированных чугунов с высокими эксплуатационными свойствами для быстроизнашивающихся сменных деталей горно-обогатительного оборудования»

ВВЕДЕНИЕ

Область применения деталей из белых износостойких чугунов охватывает практически все добывающие отрасли, энергетику, металлургию, все оборудование, где абразивным износом определяется срок службы деталей [1,23,24,66].

Преждевременный выход из строя сменных деталей горнообогатительного оборудования, вызванный их поломками или износом, снижает производительность, ведет к сокращению объемов работ и снижает эффективность производства.

Основным материалом для сменных деталей, работающих в условиях ударно-абразивного износа, являются высоколегированные белые чугуны и аустенитная сталь 1 ЮГ 13 Л, обладающая повышенной вязкостью и износостойкостью вследствие ее способности наклёпываться в процессе эксплуатации. Однако получение отливок из стали 110Г13Л имеет ряд существенных недостатков: низкая ее технологичность, связанная с низкой теплопроводностью и высокой усадкой; отсутствие магнитных свойств затрудняет извлечение поломанных деталей из горных пород; необходимость применения длительного цикла термообработки отливок с высокой температурой нагрева, что наряду с высоким содержанием марганца повышает их стоимость.

Белые износостойкие чугуны широко применяются в оборудовании для обогащения руд черных и цветных металлов, сырья для химической промышленности в валковых и шаровых рудоразмольных мельницах, Песковых и грунтовых насосах, системах гидротранспорта, гидроциклонах, сушилах для концентрата. В условиях абразивного изнашивания в нейтральной среде хромомолибденовые чугуны обладают максимальной износостойкостью и обеспечивают более длительные сроки службы, чем другие чугуны [95].Так например, при добыче песка землесос с бронедисками, изготовленными из чугуна ИЧ290Х12М, перекачивает 60 тыс. м грунта, а с бронедисками из стали

-5

СтЗ - только 5 тыс.м , т.е. в 12 раз меньше.

Хромомарганцевые износостойкие чугуны с карбидами М7Сз представляют собой разумный компромисс между противоречивыми требованиями к условиям получения высокой износостойкости и экономичности.

Подавление перлитного превращения и достижение высокой прокаливаемости достигается в этих чугунах за счет введения марганца.

Перспективным направлением является применение для сменных деталей более дешевых и технологичных в производстве и эксплуатации экономно-легированных комплексных чугунов. Важной стороной является обеспечение необходимого сочетания их свойств - прочности, твердости и износостойкости наряду с высокой пластичностью и ударной вязкостью.

В настоящее время управление процессом , структурообразования в кристаллизующихся отливках осуществляется по структурным диаграммам и номограммам. Но основой всех свойств металлов и их расплавов является электронное строение и взаимодействие между атомами основного металла и легирующих элементов. Установление зависимости структуры чугуна от его электронного строения позволит на теоретическом уровне прогнозировать параметры структуры и свойства отливок.

Целью настоящих исследований является разработка экономно-легированных износостойких чугунов и технологии изготовления из них отливок для сменных деталей горно-обогатительного оборудования, работающих в условиях ударно-абразивного износа.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- разработка математических моделей влияния легирующих элементов на структуру, механические свойства, износостойкость комплексно-легированных белых чугунов, как в литом состоянии, так и при различных режимах термической обработки;

- разработка программ расчета на ЭВМ и построение номограмм позволяющих выбирать оптимальный химический состав белого легированного чугуна, обеспечивающего необходимую эксплуатационную стойкость различных деталей горно-рудного оборудования в условиях абразивного и ударно-абразивного износа;

- установление оптимального состава чугуна для получения мелющих шаров с повышенной стойкостью в условиях ударно-абразивного изнашивания;

- установление оптимального состава чугуна для получения отливок деталей пульповых насосов с высокой абразивной износостойкостью;

- разработка оптимальной технологии плавки белого легированного чугуна в индукционных электропечах, обеспечивающая получение заданного химического состава, минимальный угар легирующих элементов и максимальную производительность печей;

- установление оптимальных режимов термической обработки для различных деталей горно-обогатительного оборудования из белого легированного чугуна, обеспечивающие повышение их эксплуатационной стойкости;

- разработка оптимального технологического процесса получения отливок деталей пульповых насосов, имеющих повышенную эксплуатационную стойкость;

- разработка оптимального технологического процесса получения мелющих шаров различных диаметров литьем в кокиль, имеющих повышенную стойкость в условиях ударно-абразивного износа;

Научная новизна работы состоит в получении ряда новых теоретических и экспериментальных результатов, позволивших выявить возможность повышения свойств легированных чугунов в отливках и их эксплуатационную стойкость:

- получен ряд новых теоретических и экспериментальных результатов, позволивших разработать методы получения сплавов с заданной структурой и свойствами и на этой основе выявить возможность повышения эксплуатационной стойкости отливок из белого легированного чугуна, а именно:

- установлена связь образования структурных составляющих сплавов (растворов, химических соединений) с создаваемой в них величиной электронной концентрации и разработана методика ее расчета для многокомпонентных сплавов, что является теоретической основой для определения их составов, обеспечивающих заданную структуру;

- найдены теоретически и подтверждены экспериментально необхлдимые пределы содержания в белом легированном чугуне карбидообразующих элементов, обеспечивающие образование в них карбидов типа МезС, МеуСз, Ме23С6;

- на основе теоретических и экспериментальных исследований впервые найдены математические зависимости, устанавливающие совместное влияние углерода, марганца, бора, хрома, никеля, молибдена, титана на параметры структуры, макростроения, механических свойств и износостойкости белых легированных чугунов в литом состоянии и после различных видов термической обработки, позволяющие выбирать оптимальный химический состав, обеспечивающий получение заданных свойств и структуры;

- на основе полученных математических зависимостей построены номограммы и разработаны программы расчета на ЭВМ для выбора оптимального химического состава чугуна в литом состоянии и после различных видов термической обработки, позволяющие управлять процессом получения отливок из белого легированного чугуна с заранее заданными значениями свойств и параметров структуры;

на основе экспериментальных исследований с использованием микрорентгеноструктурного и металлографического анализа получены новые данные по распределению химических элементов в структуре белого легированного чугуна при литье его в кокиль, что позволило выявить их влияние на процесс его кристаллизации и структурообразования.

Работа выполнена в Брянском государственном техническом университете. При выполнении работы использованы современные методы исследований: математико-статистические методы планирования и обработки экспериментов; метод конечных элементов для определения напряженно-деформированного состояния деталей; рентгеноспектральный, металлографический, химический анализ; специальные методы исследования износостойкости; современные методы испытаний чугунов.

Промышленное опробирование результатов работы проводилось на ОАО «КРОНТИФ» г. Людиново при производстве мелющих шаров для шаровых мельниц различных диаметров. При испытаниях на ГОКах мелющие шары, изготовленные из комплексно-легированых чугунов, зарекомендовали себя наилучшим образом. На АО БМЗ проводились работы по отливке деталей грунтовых насосов. Срок службы насосов изготовленных по предложенной технологии увеличился в 1,5-2 раза по сравнению с использовавшимися ранее.

Основные результаты докладывались и обсуждались на III Всероссийском съезде литейщиков (Владимир, май 1997г.), Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (Москва, МГАТУ им.К.Э.Циалковского, ноябрь 1995г.), Российской научно-технической конференции "Управление процессом формирования структуры и свойств литейных сплавов в отливках" (С-Петербург, март 1996г.), Международной научно-технической конференции "Пути повышения качества и экономичности литейных процессов" (Одесса, сентябрь 1996г.); Международной научно-технической конференции "Проблемы повышения качества продукции" (Брянск, октябрь 1998г.), Межвузовской научно-технической конференции "Материаловедческие проблемы в машиностроении" (Брянск, март 1998г.), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Брянского государственного технического университета в 1996-1999гг., технических советах НПО "ЦНИИТМаш", АО "Сукремльский чугунолитейный завод".

В ходе работы над диссертацией опубликовано 12 печатных работ.

1 .АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ.

1.1. Влияние химического состава.

Непременным условием для получения отливок из белого чугуна с повышенной износостойкостью является легирование дополнительными элементами. При вводе легирующих добавок необходимо учитывать следующие требования [36]:

создание благоприятных условий для образования тонких эвтектических колоний;

обеспечения перераспределения углерода между эвтектическим расплавом и аустенитом в направлении обогащения последнего углеродом, что приведет к получению более твердого мартенсита после закалки, а следовательно повысит износостойкость отливки;

снижение температуры начала первичной кристаллизации (выделения аустенита);

сокращение в условиях ускоренного охлаждения всего температурного интервала кристаллизации и тем самым уменьшение дендритных кристаллитов первичного аустенита и образование тонкодисперсной, вытянутой вдоль них карбидной эвтектики;

выравнивание скоростей кристаллизации цементита и аустенита с образованием тонкой эвтектической смеси;

уменьшение хрупкости как сплава в целом, так и отдельных структурных составляющих для увеличения его сопротивления многократным ударным нагрузкам.

Влияние углерода на твердость белого чугуна большинством исследователей оценивается как прямо пропорциональное его содержанию (рис.1).

¡5 НЕ!

о

о

ч

о.

О}

со

Ь 544

486 430

3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 %

Содержание углерода

Рис.1. Влияние содержания углерода на твердость белого чугуна.

Это обуславливается увеличением количества карбидов в структуре чугуна при повышении содержания углерода [1, 17]. Однако наряду с увеличением количества карбидов растут и размеры отдельных кристаллов карбидов, которые образуют в структуре отливки твердый, но хрупкий скелет, что приводит к значительному уменьшению ударной вязкости и прочности чугуна [18, 62].

Кремний в белом чугуне можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустенитом и эвтектическим расплавом /11/. Кремний повышает температуру эвтектической кристаллизации, расширяет интервал эвтектического превращения, препятствует переохлаждению и уменьшает влияние скорости охлаждения. Под влиянием кремния предел растворимости углерода в аустените и положение эвтектической точки на диаграмме Ре-С-81 смещается влево, строение карбидной эвтектической составляющей становится более тонкой [7,8].

Влияние бора на свойства белого чугуна изучено мало. Растворимость бора в у и а-железе лежит в интервале 0,10 - 0,15% по массе [36]. Бор одновременно может образовывать твердые растворы как замещения, так и внедрения [37,38]. В цементите может растворяться до 5,2% В, замещая углерод. Введение бора в чугун способствует его отбеливанию, причем можно достичь равномерного распределения мелкодисперсных карбидов по сечению отливки. Бор повышает микротвердость цементита и общую твердость отливки за счет образования борокарбидов [12].

Карбидообразующие (¿-элементы (Т1, V, Мо, Сг, Мп) снижают

термодинамическую активность углерода в жидком чугуне, способствуют стабилизации ОЦК а- и 8- растворов и выклинивают область у-растворов. Хром широко применяется для легирования белых чугунов [1, 17]. При кристаллизации хромистых чугунов, степень легирования которых ограничена практически используемым интервалом (1 - 35%), могут образовываться карбиды трех типов. Орторомбический хромистый цементит (Те,Сг)3С с микротвердостью до НУ 1200 и тригональный карбид хрома (Сг,Ре)7С3 с микротвердостью НУ 1200 -1800, в которых атомы железа частично замещены атомами хрома, а также кубический малоуглеродистый карбид (Сг,Ре)2зСб с микротвердостью свыше НУ 2000. Коэффициент распределения хрома между цементитом и аустенитом 2,6, а между тригональным карбидом и аустенитом 4,2. Изменение этих значений во всем интервале концентраций от 1 до 30% невелико. С увеличением содержания хрома в чугуне интервал температур эвтектического равновесия расширяется, а содержание углерода в эвтектической жидкости снижается. Опыт показывает, что на каждый процент хрома углеродный эквивалент уменьшается на 0.06% .

Легирование сплава другими элементами влияет на количество хрома, необходимого для образования специальных карбидов. По мнению одних авторов такие элементы, как титан, марганец и др. повышают критическое содержание

хрома, необходимое для замены цементита специальными карбидами хрома [56]. Другие считают, что дополнительное введение в сплав карбидообразующих элементов (Мп, Т1, Мо, V и др.) снижает критическое содержание хрома (рис. 2.) [39, 70].

Хром замедляет диффузионные процессы и тем самым затрудняет распад аустенита, поэтому в структуре высокохромистого чугуна при комнатной температуре может оставаться значительное количество остаточного аустенита. Хром замедляет перлитное и бейнитное превращение аустенита и полностью его устраняет при соотношении Сг/С> 5 [15].

Сг ЬР'0/9 У/У* " "//л/////

<12) ' ^

10 ---

N

5 ^ ^ ^ ^ ^ _

О 5 10 15 20 Х,Уо

Рис.2. Влияние элементов на изменение критического содержания хрома (12 %), необходимого для образования карбидов М7С3 в Бе-С-Сг-Х сплавах [40]. Основная роль молибдена в белых чугунах заключается в увеличении их прокаливаемости. В хромистых чугунах молибден оказывает сильный кинетический эффект, задерживая перлитный распад аустенита. Молибден также стимулирует бейнитное превращение, которое в высокохромистых чугунах без молибдена отсутствует при соотношении Сг/С>5, а 1% молибдена повышает его до 7-8 [22]. Молибден является единственным элементом, который увеличивает прокаливаемость чугуна, повышает твердость мартенсита и при этом почти не влияет на положение точки начала мартенситного превращения (Мн). При концентрации молибдена 3-4% может образовываться эвтектика А+Ме6С содержащая 15% Мо . Молибден также, как и никель, подавляет образование перлита при охлаждении в форме, но в отличии от никеля молибден не является графитизатором [64].

Никель при содержании 4-5% и литье в песчано-глинистую форму обеспечивает максимальную твердость чугуна (в литом состоянии или после нормализации) и мартенситно-аустенитную структуру с наибольшим количеством мартенсита. Он концентрируется в дендритах аустенита и определяет характер структурных изменений последнего (стабилизацию или дестабилизацию) при охлаждении в твердом состоянии.

Более высокое легирование приводит к стабилизации аустенита и сохранению большого его количества в структуре. При содержании до 7% №

У/УЛ. "'/л//У/У.

Се

Мп

образуется аустенит, наклёпывающийся при ударном воздействии, а при повышении содержания свыше 7% № аустенит стабилизируется. Влияние N1 на твердость белого чугуна при литье в кокиль, его распределение в матрице и оптимальное количество, необходимое для легирования изучено не достаточно [16].

Марганец при содержании до 1% не оказывает заметного влияния на структуру белого чугуна [37]. При кристаллизации он концентрируется в карбидной фазе. Максимуму твердости чугуна соответствует содержание Мп 33.5% (для литых образцов и после нормализации) [63]. С увеличением скорости охлаждения для обеспечения максимальной твердости требуется меньшее количество марганца. Марганец сильно подавляет перлитное превращение, увеличивая устойчивость переохлажденного аустенита [66].

Значительное легирование чугуна Мп (более 15%) приводит к раздельной кристаллизации фаз эвтектики, при этом карбиды изолированы прослойками аустенита [16]. Аустенит кристаллизуется пересыщенным углеродом и марганцем, и в процессе охлаждения или термической обработки (нормализации и отпуска) чугуна распадается с образованием вторичных карбидов зернистой или пластинчатой формы и высокоуглеродистого мартенсита [22]. Термическая обработка приводит к образованию очень мелкой структуры с изолированными карбидами. Матрица в таких чугунах представляет собой стабильный или метастабильный (в зависимости от содержания марганца) аустенит и подобна структуре высокомарганцевых сталей. Такие чугуны обладают высокой пластичностью и ударной вязкостью и хорошей износостойкостью, подобно стали 110Г13Л [40].

Титан характеризуется столь высокой химической активностью, что практически почти целиком расходуются на образование специальных карбидов, сульфидов, окислов, нитридов и только в небольшом количестве образуют растворы или адсорбированные пленки. О формировании соединений Т1 существуют противоречивые данные. Н.Г.Гиршович считает, что соединения Т\ являются тугоплавкими, формируются еще в жидком металле и могут служить зародышами в процессе последующей кристаллизации [1]. По данным Б.А.Воинова [36] способность Т1 переохлаждать расплавленный чугун свидетельствует о растворимости карбида титана в жидком чугуне и выделении карбида во время кристаллизации, а не до нее. В процессах перекристаллизации титан тормозит распад аустенита либо по причине понижения температуры превращения, либо вследствие замедления процессов диффузии.

При содержании более 0,3% Т1 отдельные мелкие включения наблюдаются и в бывших дендритах аустенита, однако карбидные зерна располагаются преимущественно по границам аустенитных дендритов и особенно в эвтектическом расплаве. Присадка в белый чугун 0,20-0,35% Т1 повышает

коэффициент относительной износостойкости хромистого чугуна при испытании по закрепленному абразиву от 2,57 до 3,24 [1, 10].

Имеются сведения, что добавка к белым чугунам Тл (одного или вместе с бором) способствует повышению их износостойкости при абразивном воздействии в 1,5-2,0 раза [1].

При комплексном легировании чугуна влияние элементов на эксплуатационные свойства отливок может отличаться от того, которое оказывает каждый элемент в отдельности на структурообразование в чугуне. В изученных работах недостаточно освещен вопрос о влиянии легирующих элементов на механизм кристаллизации и образование структуры при литье белого легированного чугуна в кокиль.

1.2. Влияние скорости охлаждения.

Скорость охлаждения - один из наиболее значимых факторов, оказывающих значительное влияние на первичную структуру белых износостойких чугунов (рис.3) [19]. Диапазон скоростей охлаждения реальных отливокв интервале кристаллизации составляет 0,5 - 200 °С/мин. При литье в песчано-глинистую форму скорость охлаждения составляет 3-10 °С/мин. Применение кокиля повышает скорость охлаждения до 50 °С/мин.

К

14 12

Ю 8 6

1

V ■ о К.

к :>

Г ■ я

ш ■

т т

5 Ю 15 20 2-5 Уоэсл.°С/мин. Рис. 3. Износостойкость К и величина карбидов ш в чугуне ИЧХ12М в зависимости от скорости охлаждения.

Зависимость износостойкости и величины карбидов от скорости охлаждения можно выразить следующими формулами [14]:

мкм. 14 12

10 8 6 О

Уп

11,47

К=------------------------ (1); ш= 4,47 +-------- (2)

0,0906 Уохл+0,08 Уохл

где: К- коэффициент абразивной износостойкости; ш- величина карбидов, мкм.

Скорость охлаждения в интервале кристаллизации хромомарганцевого чугуна с 0,6% Мо влияет следующим образом на его структуру и свойства (рис.3). Замедление охлаждения при кристаллизации приводит к огрублению структуры, причем средний размер карбидов увеличился с 3,7 до 16,8 мкм. Прочность и износостойкость снижается в 1,7 - 2,0 раза. Таким образом, для износостойких белых чугунов с целью повышения износостойкости и прочности целесообразно увеличение скорости охлаждения в интервале кристаллизации как минимум до 10°С/мин. Влияние кокиля на свойства отливок из износостойких белых чугунов значительно сильнее, чем на свойства стальных отливок. Оно сказывается не только на технологических параметрах отливок - плотности, последовательности затвердевания отдельных зон и др., но и на размерах и расположении структурных составляющих, активнее влияя на служебные свойства чугунов.

1.3. Влияние электронного строения элементов.

В литературе приводятся противоречивые данные по интерпретации структуры и свойств карбидных фаз, она проводится на основе различных моделей электронного строения элементов. Среди них распространение получили: метод атомных орбиталей или валентных связей [75]; молекулярных орбиталей [76]; зонная теория кристаллов[33,34]; модель конфигурационной локализации валентных электронов [29,35,92,93]. Представленные выше квантовомеханиче-ские модели строения атомов позволяют достаточно просто и с единых позиций представить особенности и разнообразие структурообразования Бе - С сплавов. Но они дают лишь вероятностное описание состояния электронного строения соединений, не подтверждаемое экспериментально, поэтому дают лишь общий подход к объяснению их образования с позиций моделей электронного строения изолированных атомов. Заслуживает внимания анализ зависимости свойств элементов и их соединений от энергетического состояния их электронов -значений потенциалов ионизации [55]. Оказывается, что изменение суммарного значения потенциалов ионизации всех валентных электронов Шв элементов имеет ту же периодичность, что и их положение в таблице Д.И.Менделеева. При этом ту же периодичность изменения имеют их физико-химические свойства и термодинамические характеристики [31,34]. Установлена так же корреляционная зависимость стандартных значений изобарно-изотермических потенциалов (АС°298) образования однотипных соединений (оксидов, сульфидов, нитридов, карбидов) [93] от значений Е1в элементов: с увеличением Ив элементов значения (АС°29в) их соединений возрастает (рис.4, кривые 1-4).

Рис.4. Зависимость стандартных значений изобарно-изотермического потенциала образования карбидов, нитридов, сульфидов, оксидов от суммарной величины потенциалов ионизации всех валентных электронов атомов элементов.

Проанализировав представленные на рис. 4 графики можно сделать вывод, что элементы с более высокими значениями Ив являются окислителями по отношению к элемента с более низкими значениями Ив, а прочность образуемых ими соединений тем выше, чем больше у них разница значений Е1в. Наибольшей твердостью и тугоплавкостью обладают карбиды элементов с наиболее низким значением Е1в (Н£, Ъс, Т1, Та, № и тд.), а наибольшей прочностью и наиболее высоким модулем упругости обладают сплавы на основе элементов с повышенным значением Е1в (Бе, Со, №, Мо, и тд.).

По степени нарастания Ив ё - металлы располагаются в ряд: Щ Ъх, Т1, Та, N(1, V, Мо, Сг, Мп, Бе, П, Со, №, Сс1, Си, Ъа.. Из рис.4 видно, что АС°298 образования карбидов с1- металлов увеличивается в такой же последовательности, и после Бе у них АС°298> О, поэтому они в Бе - С сплавах образуют малоустойчивые карбиды или вообще их не образуют, вследствие чего являются графитизаторами чугуна.

Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что на основе значений потенциалов ионизации всех валентных электронов Е1в элементов возможно прогнозирование структуры чугуна, получаемой при легировании тем или иным элементом, следовательно, и прогнозирование свойств отливок.

Растворимость легирующего элемента в железе, как и в любом другом металле, определяется его электронным строением [21, 46-50], а именно:

1. Переход в зону проводимости электронов, т.е. их коллективизации. Следовательно, подходящим энергетическим критерием растворимости

легирующего элемента должен быть потенциал или энергия ионизации всех валентных электронов.

2. Строением ионов и электронной концентрацией, обуславливающей сближение ионов;

3. Близостью диаметров ионов легирующих элементов, включая и неметаллические элементы, к диаметру иона железа (в пределах 15%); чем больше отличается сЬ от с1Ре, тем больше деформируется решетка железа и тем меньше растворимость (правило Юм-Розери).

А.Ф.Ланда и Н.Г. Гиршовичем было показано, что графитизирующее и антиграфитизирующее влияние легирующего элемента является периодической функцией атомного номера (рис. 5) [1,48], и было рассмотрено в связи с карбидообразованием электронное строение элементов.

И.Н.Богачев [51] дал дифференцированную оценку влияния легирующих элементов на графитизацию и отбел чугунов, учитывающую не только прямое их воздействие на устойчивость цементита, но и косвенное влияние вследствие взаимодействия легирующих элементов с железом, углеродом и примесями в чугунах.

Рис.5. Графитизирующее и отбеливающее влияние элементов в соответствии с состоянием их ионов при замещении железа или углерода в решетке цементита. 1-отбеливающее; 2-графитизирующее; 3- графитизирующее при низком содержании, отбеливающее - при высоком.

Анализ диаграмм состояния на основе Бе, Тл, № показывает, что при увеличении концентрации элемента Э; в сплаве на основе элемента ^ до каких-то значений не происходит изменения структуры сплава. При повышении концентрации начинают образовываться упорядоченные растворы, затем промежуточные фазы, а затем химические соединения [10, 29-35, 95]. Критерием

образования растворов и соединений любых элементов служит вклад Э; в относительное изменение количества валентных электронов — электронной концентрации сплава (пэ'э;) и характерное электронное строение их атомов, определяемое значениями Пв.

Значения п3^ находятся в периодической зависимости от степени ионизации Ив (рис.6).

Е1в,эВ

12<

О

-О 00^

♦

< ► » 1

У1 /

А—-— г--*

............. ..........................

0,095

0,045

п Э-, раз-

Рис. 6. Изменение электронной концентрации раствора (п3-^) в зависимости от энергии ионизации всех валентных электронов (Ив) растворяемого элемента.

На основе значений и Ив можно установить области существования растворов, промежуточных фаз и химических соединений. В работе [55] приведена методика определения типа и количества структурных составляющих в чугуне, основанная на том, что при введении в расплав чугуна легирующего элемента изменяется его электронная концентрация, увеличение или уменьшение которой создает условия для образования химических соединений или растворов внедрения или замещения. Недостатком этой методики является то, что она применима при легировании чугуна одним элементом. На практике такая ситуация встречается довольно редко, так как для получения необходимого комплекса механических свойств отливок в чугун вводят несколько легирующих элементов. Установление зависимости типа и количества структурных составляющих в чугуне от изменения электронной концентрации при комплексном легировании является важной задачей, решение которой позволит прогнозировать структуру и свойства чугуна на теоретическом уровне.

1.4. Влияние структурных составляющих на свойства и эксплуатационную стойкость белого чугуна.

Белые чугуны являются ярко выраженными гетерогенными сплавами, где в роли "твердой" фазы выступают карбиды, а "мягкой" - металлическая основа. Влияние структурных составляющих на свойства и эксплуатационную стойкость можно разделить на два типа: влияние твердой составляющей структуры (карбиды, бориды, оксиды, нитриды) и влияние матрицы;

Воинов Б.А. [36] делает вывод, что между сопротивлением абразивному изнашиванию белых чугунов и твердостью в основном прослеживается прямо пропорциональная зависимость. Другие исследователи [15,19] считают, что абразивная износостойкость белых чугунов определяется не столько общей твердостью, сколько количеством, размерами формой и твердостью отдельных структурных составляющих. При этом большинство исследователей сходятся в том, что износостойкость возрастает с увеличением дисперсности структурных составляющих, количества карбидов, твердости карбидов и металлической основы. Например, в хромистом чугуне замена карбидов тригонального тип (М7С3), имеющих микротвердость 1200-1700 Кг/мм2, на цементитный тип (М3С), с микротвердостью 730-1200 Кг/мм , снижает интенсивность роста износостойкости, хотя объемное содержание карбидов цементитного типа увеличивается. Зависимость между коэффициентом износостойкости и микротвердостью карбидов выражается уравнением [19]:

1.45 Н50

К=-----------1.66 (3)

100

где: К- коэффициент износостойкости;

Н5о- микротвердость карбидов при нагрузке 50 грамм.

Увеличение износостойкости при повышении дисперсности структуры белых чугунов отмечается в ряде работ [12,76]. Дисперсность структуры возрастает с повышением скорости охлаждения отливки в интервале кристаллизации и проявляется у белых чугунов в измельчении карбидной составляющей и аустенитного зерна (рис.3). Как отмечает Ципин И.И. [19] при этом увеличение износостойкости может достигать 200%, а общая твердость чугуна при этом может и не изменятся. С точки зрения измельчения структуры обычно стараются выдерживать состав износостойких чугунов вблизи эвтектического [47].

Улучшение механических свойств чугуна при легировании Т1 можно объяснить образованием эвтектоида с достаточно высокой твердостью и увеличением размеров его полей, уменьшением количества цементитной эвтектики и снижением микротвердости цементита. Совокупность этих факторов

приводит к увеличению вязкости чугуна и уменьшению в процессе износа выкрашивания цементитной эвтектики [74].

Решающее влияние на все свойства белых чугунов, в том числе и износостойкость, принадлежит все же металлической основе, так как объемное содержание ее в белых чугунах составляет в подавляющем большинстве случаев 60-70% (рис.7,8).

ITV, 10 2 кШгам2 700

600 500 40G

О 5 10 15 20 25 Н. х.

Рис. 7. Зависимость между микротвердостью металлической основы белых чугунов и их износом [66].

К 11

ю

8 Т <5

5

Аг

3

20Ü ЗОО 400 5QO бОО 700 800

FIV * lO 2 , кН/го»2

Рис. 8. Коэффициент относительной износостойкости К чугуна ИЧХ12М в зависимости от микротвердости (НУ) металлической основы [29].

Экспериментально доказано [28], что общую скорость износа белых чугунов, твердость металлической основы у которых меньше твердости карбидов, определяет скорость износа металлической основы [67]. Под воздействием твердых частиц абразива происходит изнашивание металлической основы и образование микрорельефа с последующим консольным нагружением и хрупким

V о

А \ о

о Na О <о X а о

о _ С в

разрушением выступающих участков карбидов [20]. Поэтому увеличение количества карбидов или их твердости при недостаточной твердости металлической основы может не приводить к повышению износостойкости, хотя общая твердость чугуна и возрастает [69].

Особенно высокое сопротивление разрушению оказывают сплавы с нестабильной аустенитно-мартенситной структурой матрицы, когда под действием абразива нестабильный аустенит наклёпывается и упрочняется. Аустенитную основу в чугуне можно получить путем достаточно высокого легирования Мп или N1. Аустенитные чугуны получают легированием более 5% Мп. Иногда их дополнительно легируют Сг (до 5%), Си (до 1.5%), № (до 0.5%), или Мо (до 0.5%). Особенностью таких чугунов является несколько пониженная твердость ЬЖС 25-30, но в процессе эксплуатации их поверхность может наклёпываться до НЯС 40-42. Ударная вязкость доэвтектических чугунов (аустенитных) составляет 6-9 Дж/см , что позволяет их использовать в условиях ударно-абразивного изнашивания [23, 24].

Такую же или еще большую твердость можно получить на базе бора. Например, белый чугун с содержанием 3,5-4,0% № и около 1% бора характеризуется твердостью до НЯС 65 [1].

Таким образом, основным направлением в повышении сопротивления белых легированных чугунов абразивному износу следует считать увеличение их общей твердости за счет роста твердости металлической основы. Практическая целесообразность этого направления подтверждения зарубежными фирмами, занимающимися совершенствованием составов чугунов для быстроизнашивающихся деталей дробильно-размольного оборудования [6, 23, 41, 43].

Заключение диссертации по теме «Литейное производство», Дюков, Андрей Викторович

ВЫВОДЫ.

1. Получен ряд новых теоретических и экспериментальных результатов позволивших разработать методы получения сплавов с заданной структурой и свойствами, и на основе этого выявить возможность повышения ' эксплуатационной стойкости отливок из белого легированного чугуна, а именно:

2. Установлена связь образования структурных составляющих сплавов (растворов, химических соединений) с создаваемой в них величиной электронной концентрации и разработана методика ее расчета для многокомпонентных сплавов, что является теоретической основой для определения их составов, обеспечивающих заданную структуру,

3. Найдены теоретически и подтверждены экспериментально необхлдимые пределы содержания в белом легированном чугуне карбидообразующих элементов, обеспечивающие образование в них карбидов типа Ме3С, Ме7Сз, Ме23С6;

4. На основе экспериментальных исследований впервые найдены математические зависимости, устанавливающие совместное влияние углерода, марганца, бора, хрома, никеля, молибдена, титана на параметры структуры, макростроения, механических свойств и износостойкости белых легированных чугунов в литом состоянии и после различных видов термической обработки, позволяющие выбирать оптимальный химический состав, обеспечивающий получение заданных свойств и структуры;

5. На основе полученных математических зависимостей построены номограммы и разработаны программы расчета на ЭВМ для выбора оптимального химического состава чугуна в литом состоянии и после различных видов термической обработки, позволяющие управлять процессом получения отливок из белого легированного чугуна с заранее заданными значениями свойств и параметров структуры;

6. На основе экспериментальных исследований с использованием микрорентгеноструктурного и металлографического анализа получены новые -данные по распределению химических элементов в структуре белого легированного чугуна при литье его в кокиль, что позволило выявить их влияние на процесс его кристаллизации и структурообразования.

7. Установлен оптимальный состав чугуна мас.%: 2,4-2,6С; 8-ЮСг; 0,8-1,0Мо; 0,4-0,8Ti; 0,4-0,6В для получения мелющих шаров 040-60 мм и 2,6-3,ОС; 8-ЮСг; 3-4Ni; 0,4-0,8Ti для шаров 0100-120 мм, обеспечивающий высокую эксплуатационную стойкость.

8. Установлен оптимальный состав чугуна мас.%: 2,6 С; 8-10 Cr; 0,5-1,0 Ni; 0,81,0 Mo; 0,4-0,6 Mn; 0,4-0,6 В, обеспечивающий высокую стойкость деталей -пульповых насосов в условиях абразивного изнашивания.

9. Разработана технология плавки белого легированного чугуна в . индукционных электропечах, обеспечивающая минимальный угар дорогостоящих легирующих добавок и максимальную производительность печей;

10. Обоснованы оптимальные режимы термической обработки отливок из белого легированного чугуна, обеспечивающие повышение их абразивной износостойкости с одновременным повышением ударостойкости, что приводит к увеличению срока их эксплуатации;

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дюков, Андрей Викторович, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Гиршович Н.Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках.- М. Машиностроение, 1966, 562 с.

2. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. - М.: Машиностроение, 1968, 534 с.

3. Карачельский И.В. Трение и износ в машинах. - М.: Машиностроение, 1968, 480 с.

4. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин. - М.: Машиностроение, 1966, 573 с.

5. Люборский И.М., Плотник Л.С. Металлофизика трения. - М.: " Металлургия, 1976, 175 с.

6. Бобро Ю. Г. Легированные чугуны. - М.: Металлургия, 1976, 286 с.

7. Бунин К.П., Малиночка Я.Н., Таран Ю.Н. Основы металлографии чугуна. - М.: Металлургия, 1969, 414 с.

8. Бунин К.П., Таран Ю.Н. Строение чугуна. - М.: Металлургия. 1972, 170 с.

9. Жуков A.A. Геометрическая термодинамика сплавов железа. - М.: Металлургия, 1979, 232 с.

10. Гуляев А.П. Металловедение. - М.: Металлургия, 1977, 647 с.

11. Справочник по чугунному литью. - М.: Машиностроение, 1978, 758 с.

12. Чугун. Справочник. - М.: Металлургия, 1991, 576 с.

13. Гуляев Б.Б. Теория литейных процессов. - М.: Машиностроение, 1976, 327 с.

14. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. - М.: Металлургия, 1976, Т1,Т2.

15. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Граневский Ю.В. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1971, 283 с.

16. Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов. - М.: Металлургия, 1978, 312 с.

17. Жуков A.A., Сильман Г.И., Фрольцов М.С. Износостойкие отливки из комплексно легированных белых чугунов. -М.: Машиностроение, 1984, 103 с.

18. Гарбер М.Е. Отливки из белых износостойких чугунов. - М.: Машиностроение, 1972, 110с.

19. Ципин И.И. Износостойкие отливки из белых легированных чугунов. -М.: НИИМАШ, 1983, 56 с.

20. Налимов В.В. Статистические методы описания химических и металлургических процессов. - М.: Металлургия, 1963, 60 с.

21. Самсонов Г.В., Прядко И.Ф., Прядко Л.Ф. Электронная локализация в твердом теле. - М.: Наука, 1976, 338 с.

22. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металлов. - М.: Машиностроение

23. Гречин В.П. Износостойкие чугуны и сплавы. - М.: Металлургия.

24. Лев И.Е. Карбидный анализ чугуна. - М.: Металлургия.

25. Кульбовский И.К., Добровольский И.И. Оптимальная технология плавки синтетического чугуна.- В сб.: Применение малоотходной технологии изготовления отливок из черных и цветных металлов для энергонасыщенных тракторов.-Чебоксары: ЧТУ, 1984, с.77-79.

26. Иванов B.C. Разрушение металлов,- М.: Металлургия. 1979, 165с.

27. Екобори Т. Физика и механника разрушения и прочности твердых тел. Перевод с английского.- М.: Металлургия, 1971, 264 с.

28. Лазаренко В.К., Прейс Г.А. Износостойкость металлов.- М.: Машгиз, 1960,373 с.

29. Григорович В.К. Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов.- М.: Наука, 1966, 268 с.

30. Самарин A.M. Оструктуре и свойствах металлических расплавов.- , Изв.АНСССР. Химия и физика обработки металлов, 1967, N3, с.93-115.

31. Даркен Л.С., Гури Р.В. Физическая химия металлов. Перевод с английского.- М.: Металлургиздат, 1960, 582 с.

32. Федоров Е.С. Симметрия и структура металлов.- М.: Издательство АН СССР, 1949, 630 с.

33. Банных O.A., Григнрович В.К., Чуланов О.Б. О роли легирующих элементов в стабилизации фаз в железе в связи с их электронным строением.-Изв. АН СССР. Металлы, 1983, N6, с. 83-87.

34. Самсонов Г.В., Упадхая Г.Ш., Нешпор B.C. Физическое металловедение карбидов.- Киев: Наукова думка, 1974, 455 с.

35. Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. Перевод с английского.- М.: Мир, 1977, ч.1, 723 с.

36. Воинов Б.А. Износостойкие сплавы и покрытия,- М.: Машиностроение, 1980,119 с.

37. Романов JI.M., Козлов Л.Я., Бакаляров В.М. Влияние V,Ni,Ta на кристаллизацию и литую структуру хромистых чугунов. Литейное -производство, 1987, N2, с. 8.

38. Шебатинов М.П., Болдырев Е.В. Влияние термообработки на структуру и свойства белого чугуна. Литейное производство. 1987, N2, с. 8-9.

39. Литвинцев Ю.А., Косарева Н.В. Влияние легирующих элементов на фазовые превращения при нагреве чугуна. Литейное производство, 1987, N2,

с. 10.

40. Рожкова Е.В., Романов О.М., Михайловская H.A. Абразивно-коррозионная стойкость хромистых чугунов. Материалы семинара "Повышение служебных свойств высоколегированных литых сталей и чугунов".- Москва, 1987.

41. Гомольская З.М., Гунирман В.М., Дидковская H.A. Износостойкие материалы для горных машин. Научные труды ВНИИПТуглемаш. М.: Недра, 1972, вып. 17, с. 1-37.

42. Терек А., Байка Л. Легированный чугун - конструкционный материал. М. Металлургия, 1978. 208 с.

43. Цыпин И.О., Трубицын H.A., Крючков П.П. и др. - Литейное производство, 1970. N2, с. 11-13.

44. Гомольская З.М., Гунирман В.М. Износостойкость и прочность материалов для горных машин. Научные труды ВНИИПТуглемаш. М.: Недра, * 1972, вып. 14, с. 3-117.

45. Несвижский O.A. Долговечность быстроизнашивающихся деталей цементного оборудования. М.: Машиностроение, 1968. 223 с.

46. Григорович В.К. Периодический закон Д.И.Менделеева и электронное строениеметаллов. М., "Наука", 1966.

47. Григорович В.К. О полиморфных превращениях металлов в связи с их электронным строением.- В сб."Исследование сталей и салавов". "Наука", 1964, 16 с.

48. Юм-Розери В. О структуре сплавов железа.-УФН, 1966, 88, вып.1, 125 с.

49. Григорович B.K. Строение и физико-химические свойства тугоплавких соединений переходных металлов.- В сб. "Исследование металлов в жидком и твердом состояниях". М., "Наука",1964, 169.

50. Новотный Г.Кристаллохимия боридов, карбидов, нитридов, аллюминидов и силицидов переходных металлов.- Сб. "Электронная структура переходных металлов и химия их сплавов". М., "Металлургия", 1966, 166.

51. Богачев И.Н. Металлургия чугуна. М., Машгиз. 1962.

52. Шенк Г., Фроберг М.Г.- В сб."Физико-химические основы • металлургических процессов". М.,"Металлургия", 1964, 227.

53. Тот JI. Карбиды и нитриды переходных металлов.- М.:Мир, 1974, 294 с.

54. Бэк П. Электронная структура переходных металлов и химия их сплавов.- М.: Металлургия, 1966, 230 с.

54. Поддубный А.Н. Особенности технологии производства высококачественных мелющих шаров из чугуна. Автореферат. Дис....канд. техн. наук. - Москва, 1994. - 25 с.

55. Кульбовский И.К. Разработка теоретических основ и оптимальной технологии получения отливок из экономнолегированного и модифицированного синтетического чугуна с заданной структурой. Автореферат. Дис....док. техн. наук. - Екатеринбург, 1993. -30 с.

56. Смирнов И.В. Разработка технологического процесса производства биметаллических чугунных отливок бандажей валков углеразмольных мельниц. Автореферат. Дис....канд. техн. наук. - Москва, 1986. -25 с.

57. Харрисон У. Электронная структура и свойства твердых тел.- М.: Мир, 1983, 383 с.

58. Гуляев Б.Б. Физико-химические рсновы синтеза сплавов.- JL: Издательство Ленинградского университета, 1980, 192 с.

59. Гуляев Б.Б. Синтез сплавов.-М.: Металлургия, 1984,180 с.

60. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание.- М.: Машиностроение, 1990, 440 с.

61. Косицина И.И., Сагарадзе В.В., Макаров A.B., Козлова А.Н., Устюжанинова А.И. Влияние структуры на свойства белых хромистых чугунов.- МиТОМ, 1996, N4, с. 7-10.

62. Гарбер М.Е., Рожкова Е.В., Ципин И.И. Влияние углерода, хрома, кремния и молибдена на прокаливаемость и износостойкость белых чугунов.-МиТОМ, 1969, N5, с. 11-14.

63. Рожкова Е.В., Гарбер М.Е., Ципин И.И. Влияние марганца на превращение аустенита белых хромистых чугунов.- МиТОМ, 1981, N1, с. 4851.

64. Мудров Н.Ш., Коршунов Л.Г., Черемных В.П.. Влияние молибдена, ванадия, ниобия на абразивную износостойкость высокохромистого чугуна.-МиТОМ, 1983, N4, с. 33-36.

65. Лучкин B.C., Пирогова Э.К., Леско А.Г. Влияние углерода и марганца на износостойкость хромистых чугунов.- Литейное производство, 1988, N4, с. 23.

66. Хорошев A.B. Защитные плиты из износостойкого чугуна.- Литейное производство, 1988, N4, с. 26.

67. Добровольский И.И., Жуков A.A., Пахнющий И.О. Расчет структуры и свойств нелегированного и легированного чугуна.- Литейное производство, • 1988, N4, с. 6.

68. Лещенко А.Д., Кузовов А.Ф., Лунев В.В. Состав хромистого чугуна с . заданными свойствами. - Литейное производство, 1988, N6, с. 8.

69. Коваленко О.И., Мулик A.A., Проказов Э.Ю., Кушнер Б.М., Стукалов В.П., Марченко А.Е., Марковская Е.И. Влияние легирования и термической обработки на структуру и гидроабразивную стойкость хромомарганцеваго чугуна.- В сб. "Литые износостойкие материалы". Киев, 1978, с. 115.

70. Народницкий Д.Б. Исследование высокохромистых износостойких сплавов и изыскание путей улучшения их технологических свойств. Автореферат. Дис....канд. техн. наук. - Томск, 1974. - 31 с.

71. Дубинин Н.П. Чугунное литье в металлические формы. - М.:Машгиз, 1956.-320 с.

72. Кульбовский И.К. Методы расчета свойств синтетического чугуна. -Литейное производство, 1985, №1. - с. 7-9.

73. Поддубный А.Н., Александров H.H., Кульбовский И.К., Жарков В.Я. Технология изготовления на Сукремльском чугунолитейном заводе литых чугунных мелющих шаров для шаровых мельниц. - Литейное производство, 1994, №3.-с. 4-5.

74. Сох G. J. Some observations on the microstructure and hardness of nickel-chromium martensitic white irons. - The British Foundryman, 1979, №12, p. 265272.

75. Fairharst W., Rohrig K. Abrasion-resistant High-chromium white cast irons. -Foundry Trade Journal, 1974, v. 136, № 2999, p. 685-691.

76. Fjundry News. Wear Resistant Cast Irons / A GKN Company. - Sheepbridge Eqipment LTD/ - Chesterfield, England. - 4 p.

77. Кульбовский И.К., Поддубный A.H., Дюков A.B. Белый чугун для „ мелющих шаров //Тезисы докладов международной конференции "Новые технологии и маркетинг в литейном производстве". - Киев, 1995. С. 34.

78. Кульбовский И.К., Поддубный А.Н., Дюков A.B. Влияние химического состава на структуру и свойства мелющих шаров из чугуна при литье их в

кокиль //Тезисы докладов на Всероссийской конференции "Новые материалы и технологии". - М., 1995.- С. 66.

79. Поддубный А.Н., Кульбовский И.К., Сакало В.И., Дюков A.B. и др. Исследование механических свойств, микроструктуры и износостойкости белого чугуна //Тезисы докладов международной • научно-технической конференции. Брянск, 1996, ч.2.- С. 26.

80. Расчеты экономической эффективности новой техники: справочник / Под общ. ред. K.M. Великанова. - 2-е изд., перераб.и доп.- Л.: Машиностроение. Ленингр. 0тд-ние,1990. -448с.

81. Кульбовский И.К., Дюков A.B., Артеменко Т.В., Поддубный А.Н. Исследование влияния химического состава на жидкотекучесть и усадку чугуна . //Тезисы докладов на международной научно-технической конференции "Пути повышения качества и экономичности литейных процессов".-Одесса, 1996.-С. 30.

82. Кульбовский И.К., Поддубный А.Н., Дюков A.B. Выбор износостойких конструкционных материалов для мелющих шаров шаровых мельниц //Тезисы докладов на Всероссийской научно-технической- конференции "Новые материалы и технологии в машиностроении и приборостроении". - Пенза, 1996.-С. 36.

83. Экономическая эффективность машин: Критерии и методы оценки. / Д.Э. Старин, В.И. Родченко, С.А. Сергеев. -М.: Машиностроение, 1991.- 208с.

84. Жуков A.A. Затянувшийся спор в науке о жидком чугуне. // Процессы литья, 1996.-№1.-С 117-118.

85. Кульбовский И.К., Поддубный А.Н., Дюков A.B.и др. Влияние химического состава и термообработки на микроструктуру и механические свойства шаров из легированного белого чугуна. //Тезисы докладов на международной научно-технической конференции "Пути повышения качества и экономичности литейных процессов". - Одесса, 1996.- С. 44.

86. И.К. Кульбовский, A.B. Дюков, А.Н. Поддубный и др. Структура и свойства литых мелющих шаров //Литейное производство. - 1996.- N 10.- С.21.

87. Кульбовский И.К., Поддубный А.Н., Дюков A.B. Выбор оптимального химического состава легированного чугуна для мелющих шаров //Тезисы докладов областной научно-технической конференции. "Материаловедческие проблемы в машиностроении". - Брянск, 1997.- С. 23.

88. Поддубный А.Н., Кульбовский И.К., Дюков A.B. Мелющие шары с „ высокой эксплуатационной стойкостью из белого легированного чугуна //Литейное производство .- 1997.- N 5.- С. 46.

89. Дюков A.B., Кульбовский И.К., Поддубный А.Н.

90. Кульбовский И.К., Поддубный А.Н., Дюков A.B. Выбор оптимального химического состава легированного чугуна для мелющих шаров // Тезисы

докладов областной научно-технической конференции. "Материаловедческие проблемы в машиностроении". - Брянск, 1998.- С. 23.

91. Дюков A.B., Кульбовский И.К., Поддубный А.Н. Разработка и внедрение износостойких чугунов для быстроизнашивающихся деталей горно-рудного оборудования // Сборник трудов 3-ей международной научно-технической конференции. «Проблемы повышения качества промышленной продукции». -Брянск, 1998.-С.87.

92. Энергия разрыва химической связи. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. - Авторы: Караченцев Г.В., Кондратьев В.Н. - М.: Наука, 1974, > 351с.

93. Свойства элементов. Справочник, ч.1. Физические свойства. - М.: -Металлургия, 1975, 334с.

94. Сильман Г.И., Жуков A.A., Жаворонков Ю.В. Оценка влияния легирующих элементов на структурообразование в чугунах в равновесных и неравновесных условиях. - В сб.: Вопросы формирования метастабильной структуры сплавов. - Днепропетровск: ДГУ, 1983, с. 161-172.

1

95. Эллиот Р. Структура двойных сплавов. - М.: Наука, 1970, т.1, 465с, т.2, 472с.

96. Жуков A.A., Снежной P.JI. О возможности образования железоуглеродистых комплексов аренового типа в железоуглеродистых сплавах. // Процессы литья, 1993.- №4.- С29-32.

96. Silman G.I., Zhukov A.A. A new phenomenon: the transient graphitization of white iron. Металлофизика и новейшие технологии. 1995.- №7.- С.69-71.

97. Сильман Г.И. Методика расчета диаграмм состояния тройных систем с использованием коэффоциентов межфазного распределения элементов. Часть 1. Двухфазное равновесие.- Часть2. Трехфазное и четырех фазное равновесия.// Журнал физической химии, 1983.-Т.57.-№2.- С.307-313.- №3.- С.548-554.

98. Жуков A.A., Сильман Г.И. и др. Карбидосталь и способ ее получения.// Авторское свидетельство СССР №1647039, январь 1991 г.

99. Сильман Г.И. Износостойкие белые и половинчатые чугуны с композитным упрочнением.// Чугун. Справочник. Под ред. Шермана А.Д. и Жукова A.A. -М.: Металлургия, 1991.- С.414-445.

100. Сильман Г.И. Разработка методологии создания высокопрочных и износостойких сплавов с композитной структурой.// Повышение качества транспортных и дорожных машин. Межвузовский сборник научных трудов.- _ Брянск: изд.БИТМ, 1994.- С.107-113.