Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.17580/chm.2022.10.08
Ключевые слова: Hadfield steel, austenite, impact hardness, chemical composition, alloying, PoligonSoft, desirability function, response surface methodology, сталь Гадфильда, аустенит, ударная вязкость, химический состав, легирование, функция желательности, методология поверхности отклика
Аннотация: Определен оптимальный состав высокомарганцевой аустенитной стали Гадфильда для получения отливок с повышенной ударной вязкостью и твердостью относительно стандартной марки. Химический состав стали подвергнут модификации в части расширения диапазона содержания Mn (12-19 %). Рассмотрено влияние комбинированного легирования комплексомПоказать полностьюэлементов Cr, Mo, Ni. Проведены предварительное компьютерное моделирование и анализ пористости литых заготовок для определения места вырезки представительных образцов, необходимых для оценки фактического химического состава и механических свойств. Статистический анализ полученных результатов по содержанию элементов и ударной вязкости образцов выполнен при помощи функции желательности. Дальнейшая оптимизация модели осуществлена по методологии поверхности отклика. На основе анализа попарных взаимодействий предложены два экспериментальных состава стали Гадфильда. Проведено сравнение марки 110Г13Л с предложенными составами по уровню механических свойств и баллу зерна по микроструктуре. Сделан вывод о перспективности дальнейшего использования предлагаемого состава Fe - 1,1C - 16Mn - 0,8Si - 1,3Cr - Ni - Mo, способного повысить надежность отливок, эксплуатирующихся в условиях значительного износа. This study is devoted to determining the optimal composition of high-manganese austenitic Hadfield steel for producing castings with increased impact strength and hardness relative to the standard grade. The chemical composition of the steel was modified in terms of expanding the range of Mn content (12-19 %). The effect of combined doping with a complex of elements Cr, Mo, Ni is considered. Preliminary computer modeling and porosity analysis of the cast billets was carried out to determine the place of cutout of representative samples needed to evaluate the actual chemical composition and mechanical properties. Statistical analysis of the obtained results on the content of elements and impact strength of the samples was performed using the desirability function. Further optimization of the model was carried out using the response surface methodology. Based on the analysis of pairwise interactions, two experimental compositions of the Hadfield steel are proposed. A comparison of grade 110G13L with the proposed compositions based on the level of mechanical properties and grain score by microstructure is given. It is concluded that it is promising to further use the proposed Fe-1.1C-16Mn-0.8Si-1.3Cr-Ni-Mo composition, which can improve the reliability of castings operating under conditions of significant wear.
Журнал: Черные металлы
Выпуск журнала: №10
Номера страниц: 45-51
ISSN журнала: 01320890
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"