Resumen

El artículo presenta los resultados del estudio de la microdureza y las características tribológicas de la fundición antifricción de grado AChS-3 tras su modificación con carburo de titanio. El carburo de titanio se ha utilizado como nanomodificador para cambiar los parámetros de la estructura mediante la formación de centros de cristalización adicionales. Se ha establecido que la introducción de carburo de titanio en una cantidad de 0,2-0,3 % en peso con dispersión de 0,3-0,5 μm conduce a aumentar su dureza y resistencia al desgaste en aproximadamente un 20 %, Mientras que el coeficiente de fricción disminuye casi 2 veces.

INTRODUCCIÓN

Las calidades de fundición antifricción AChS-1 ̶ AChS-6 (SS 1885-85) están destinadas a la fabricación de piezas que funcionan en condiciones de fricción: cojinetes para ejes, juntas giratorias, casquillos, engranajes helicoidales, etc. de las aleaciones de este grupo vienen dadas principalmente por las características de la estructura [1]. La relación cuantitativa entre ferrita y perlita, la dispersión de estos componentes son de gran importancia, así como la cantidad y las características de la fase de grafito, que desempeña el papel de lubricante y reduce así el coeficiente de fricción.

Cabe señalar que la microaleación con algunos elementos (Sb, Cu, Nb, Ni, Ti, etc.) también tiene un efecto significativo en las propiedades antifricción de la fundición, aunque no provoca cambios cualitativos significativos en la estructura o la composición de las fases. . El efecto de la microaleación se manifiesta en mayor medida en el impacto sobre la morfología y dispersión de la fase de grafito, que afecta decisivamente a las propiedades antifricción [2].

En el trabajo [3] se estudió el efecto de la introducción de una mezcla modificada (MM) sobre los parámetros de la fase gráfica y las propiedades de la fundición SCh-25. La mezcla modificadara consistía en óxidos de titanio y circonio y criolita como tensioactivo. La principal característica del MM utilizado fue el tamaño de las nanopartículas, que alcanzó una media de 0,9 µm. Los estudios mostraron que la introducción de MM en una cantidad del 0,3 % en peso conduce a aumentar las propiedades de resistencia de la fundición, incrementando la dispersión de la matriz metálica y la fase de grafito.

Los trabajos [3-5] muestran que para proporcionar una estructura finamente dispersa en 1 cm³ de la masa fundida, deben formarse al menos 106 centros de cristalización. Las nanopartículas insolubles de modificadores pueden actuar como tales centros. La calculación dada en el trabajo [3] muestra que con una dispersión de 0,9 μm e introduciendo un 0,3 % de MM en peso, el número de centros de cristalización en 1 cm³ es de 4*10¹⁰/сm³, que, según [5], es suficiente para desarrollar una estructura finamente dispersa durante la cristalización de la fundición. En este caso, la estructura finamente dispersa se refiere tanto a la finura de la base metálica como a los parámetros de la fase de grafito.

Así pues, la introducción de modificadores a nanoescala como factor de desarrollo de una estructura finamente dispersa, incluida la regulación de las fases intersticiales o del tamaño de la fase de grafito, está teóricamente bastante justificada.

• Materias:Propiedades de la materia Metales - Fundición Hierro Dureza
• Subjects:Properties of matter Metals - Foundry Iron Hardness
• Palabras claves:Hierro fundido; Carburo de titanio; Nanomodificador; Antifricción; Dureza
• Keywords:Cast iron; Titanium carbide; Nanomodifier; Antifriction; Hardness