Введение
Глава 1. Особенности процессов кристаллизации конструкционных чугунов. Роль модифицирования. (Литературный обзор) 13
1.1. Структурообразование и фазовые превращения в системе Fe–C 13
1.1.1. Классификация Fe–C сплавов. Диаграммы состояний Fe–Fe3C и Fe–C 13
1.1.2. Структурообразование и фазовые превращения в белых чугунах 18
1.1.3. Процессы структурных и фазовых превращений в серых чугунах с пластинчатым графитом 27
1.1.4. Структура и кристаллизационные процессы в высокопрочных чугунах с шаровидным графитом 33
1.2. Модифицирование сплавов на основе Fe–C. Основные теории и механизмы модифицирования 35
1.3. Типы модификаторов и их роль в формировании структуры чугунов 1.3.1. Традиционно-используемые модификаторы для чугуна 45
1.3.2. Модификаторы на основе ультра- и нанодисперсных порошковых материалов 51
1.4. Постановка задач исследований 57
Глава 2. Материалы и методы исследования 62
2.1. Материалы и объекты исследования 63
2.1.1. Характеристика и концентрация модифицирующей смеси, вводимой в расплав 63
2.1.2. Методика получения и характеристики конструкционных чугунов марок ИЧХ28Н2, СЧ25 и ВЧ60 69
2.2. Методы исследования химического состава и структурно-фазового состояния материалов 72
2.2.1. Рентгенофлуоресцентный анализ 72
2.2.2. Дисперсионный анализ 72
2.2.3. Оптико-эмиссионный спектральный анализ 73
2.2.4. Рентгенофазовый анализ 73
2.2.5. Растровая электронная микроскопия 74
2.2.6. Просвечивающая электронная микроскопия 75
2.3. Исследования физико-механических свойств 76
2.3.1.Определение плотности отливок из чугунов 76
2.3.2. Определение твердости и микротвердости 77
2.3.3. Испытание отливок чугунов методом одноосного сжатия 78
2.3.4. Триботехнические исследования 78
2.3.5. Исследования на коррозионную устойчивость 79
2.3.6. Дифференциальный термический анализ 80
Глава 3. Структурообразование чугуна ИЧХ28Н2 при введении модифицирующей смеси 81
3.1. Механизмы взаимодействия модифицирующей смеси с расплавом чугунов и формирование кристаллической структуры 81
3.2. Влияние модифицирующей смеси на структурно-фазовое состояние чугуна ИЧХ28Н2
3.2.1. Структурно-фазовое состояние исходного чугуна ИЧХ28Н2 84
3.2.2. Влияние модифицирующей смеси на структурообразование чугуна ИЧХ28Н2 96
3.3. Кинетические особенности кристаллизационных процессов в чугуне ИЧХ28Н2 105
3.4. Влияние модифицирующей смеси на дефектную структуру и поля напряжений чугуна ИЧХ28Н2 108
3.5. Влияние модифицирующей смеси на физико-химические и механические свойства чугуна ИЧХ28Н2 113
3.5.1. Исследования микротвердости и плотности отливок ИЧХ28Н2 113
3.5.2. Исследование деформационного поведения чугуна ИЧХ28Н2
методом одноосного сжатия 113
3.5.3. Характеристика износостойкости чугуна ИЧХ28Н2 118
3.5.4. Коррозионные свойства чугуна ИЧХ28Н2 в кислотных средах 121
3.6. Влияние модифицирующей смеси на упрочнение чугуна ИЧХ28Н2 122
3.7. Заключение по главе 3 132
Глава 4. Структура и физико-механические свойства серого чугуна СЧ25 до и после введения модифицирующей смеси 141
4.1. Влияние модифицирующей смеси на структурно-фазовое состояние чугуна СЧ25 141
4.2. Особенности кристаллизационных процессов в сером чугуне СЧ25 155
4.3. Влияние модифицирующей смеси на физико-механические свойства чугуна СЧ25 157
4.3.1. Деформационное поведение чугуна СЧ25 157
4.3.2. Износостойкость отливок чугуна СЧ25
4.4. Влияние модифицирующей смеси на упрочнение серого чугуна СЧ25 161
4.5. Заключение по главе 4 164
Глава 5. Влияние модифицирующей смеси на структуру и свойства высокопрочного чугуна ВЧ60 169
5.1. Влияние модифицирующей смеси на структурно-фазовое состояние чугуна ВЧ60 169
5.2. Особенности кристаллизационных процессов в чугуне ВЧ60 178
5.3. Влияние модифицирующей смеси на физико-механические свойства чугуна ВЧ60 180
5.3.1. Исследование отливок чугуна ВЧ60 методом одноосного сжатия 181
5.3.2. Исследования износостойкости высокопрочного чугуна ВЧ60
5.4. Влияние модифицирующей смеси на упрочнение чугуна ВЧ60 182
5.5. Заключение по главе
Заключение 190
Список условных обозначений 196
Список литературы
