СТАТИСТИЧНИЙ АНАЛІЗ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ І ВЛАСТИВОСТЕЙ КОВКОГО ЧАВУНУ

К.А.  Сіренко; В.Л.  Мазур; Д.О.  Дереча

doi:10.15407/plit2025.02.048

Автор(и)

К.А. Сіренко Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0003-2613-8094
В.Л. Мазур Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0001-8970-5389
Д.О. Дереча Інститут магнетизму ім. В.Г. Бар’яхтара НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-2442-3759

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2025.02.048

Ключові слова:

чавун, хімічний склад, механічні властивості, виливки, термічна обробка, вуглецевий еквівалент, ступінь евтектичності

Анотація

Показано, що актуальним завданням у ливарному виробництві є наукове забезпечення технічних рішень щодо впровадження у промислову практику неруйнівних методі визначення механічних властивостей виливків із чавуну за результатами аналізу їх хімічного складу. Хімічний склад і властивості литва із ковкого чавуну різного класу і марок проаналізовано за методикою оцінки його вуглецевого еквівалента і ступеня евтектичності із застосуванням імовірнісного підходу і методу Монте-Карло. Визначено параметри масивів ймовірних величин вуглецевого еквівалента, ступеня евтектичності, відношення відсоткового вмісту кремнію до вмісту вуглецю, ковкого чавуну. Представлено гістограми розподілів величин цих показників у чавуні. Встановлено ймовірні діапазони розкиду величин вуглецевого еквівалента, ступеня евтектичності, відношення вмісту кремнію до вмісту вуглецю. Величини вуглецевого еквівалента, ступеня евтектичності, інших показників хімічного складу та властивостей ковкого чавуну порівняно з аналогічними характеристиками чавунів з пластинчастим, вермикулярним та кулястим графітом. Показано, що врахування обмежень сумарного вмісту вуглецю і кремнію у хімічному складі ковкого чавуну суттєво не впливає на чисельні величини його вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності. Залежність твердості, інших механічних властивостей виливків із ковкого чавуну від величин його вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності не виявлено. Розглянуто вплив термічної обробки на властивості ковкого чавуну. Розкрито можливості підвищення якості виливків із ковкого чавуну шляхом їх термічної обробки. Узагальнено рекомендації щодо вибору режимів термічної обробки чавунних ливарних виробів різного призначення для підвищення рівня їх експлуатаційних характеристик.

Біографії авторів

К.А. Сіренко, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

канд. тех. наук

В.Л. Мазур, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

чл.-кор. НАН України, д-р техн. наук, проф., гол. наук. співр.

Д.О. Дереча, Інститут магнетизму ім. В.Г. Бар’яхтара НАН України (Київ, Україна)

канд.ф.-м.наук, ст. наук. співр., зав. лаб.

Посилання

Sirenko, К.A., Mazur, V.L., Derecha, D.О. (2023). Dependence of hardness and other properties of gray iron on its carbon equivalent and degree of eutecticity. Metal and casting of Ukraine. vol. 31, no. 2, pp. 42–50 [in Ukrainian].

Sirenko, К.A., Mazur (2024). Assessment of thermal conductivity of grey cast iron castings with lamellar graphite. Casting processes, no. 2 (156), pp. 56–64 [in Ukrainian].

Sirenko, К.A., Mazur, V.L., Derecha, D.О. (2024). Assessment of chemical composition and properties of cast iron with nodular graphite for castings (probabilistic approach). Casting processes, no. 3 (157), pp. 36–45 [in Ukrainian].

Sirenko, К.A., Mazur, V.L., Derecha, D.О. (2024). Generalized indicators of chemical composition and properties of cast iron with vermicular graphite. Casting processes, no. 4 (158), pp. 36–43 [in Ukrainian].

Neizhko, I.G. (1992). Heat treatment of cast iron. Kiev: Naukova dumka. 208 p. [in Russian].

Zakharchenko, E.V. (1986). Castings from cast iron with spherical and vermicular graphite / E.V. Zakharchenko, Yu.N. Levchenko, V.G. Gorenko, P.A. Varenyk. Kiev: Naukova dumka. 248 р. [in Russian].

Shumikhin, V.S. (1982). High-quality cast irons for castings / V.S. Shumikhin, V.P. Kutuzov, A.I. Khromchenkov, I.A. Dibrov, N.N. Aleksandrov, Y.G. Bobro, O.V. Puzyrkov-Uvarov, N.K. Blazhko. Moskva: Mashinostroenie. 222 р. [in Russian].

Neizhko, I.G., Naydek, V.L., Gavrilyuk, V.P. (2009). Railway brake pads. Kyiv: NAS of Ukraine, PTIMA NAS of Ukraine, 121 p. [in Russian].

Bublikov V.B., Bachinsky Y.D. (2018). High-strength cast iron: progress of technologies, increase of properties. Metal and casting of Ukraine, no. 7–8, pp. 7–10.

Bublikov, V.B., Bachynskyi, Yu.D., Nesteruk, O.P. (2024). Obtaining of pearlite grade ductile cast iron with improved technological and mechanical properties. Casting processes, no. 1 (155), pp. 3–13. https://doi.org/10.15407/plit2024.01.003 [in Ukrainian].

Shumikhin, V.S., Luzan, P.P., Zhelnis, M.V. (1971). Synthetic cast iron. K.: Naukova Dumka. 159 с. [in Russian].

Neizhko, I.G. (1989). Graphitisation and properties of cast iron. Kiev. Naukova Dumka. 208 p. [in Russian].

Semesenko, M.P., Pelykh, S.G. (1975). Computer in foundry processes control. Donetsk, «Donbass». 95 p. [in Russian].

Pelykh, S.G., Semesenko, M.P. (1977). Optimisation of foundry processes. Kiev, «Vishcha Shkola». 192 p. [in Russian].

Pelykh, S.G., Ponomarenko, O.I. (2006). Cybernetic models in casting quality management. Equipment and tools for professionals. Metalloobrabotka, no. 1, pp. 36–39 [in Russian].

Vozdvizhenskiy V.M., Grachev V.A., Spasskiy V.V., Foundry alloys and technology of their melting in mechanical engineering. M.:Mashinostroenie. 1984. 432 с.