L EG OVA N É L I T I N Y
J. Suchánek Abrazivní opotřebení bílých chromov ých litin
Obr. 2. Mikrostruktura bílé litiny Cr27 po kalení 900 °C / 1 h / vzduch (zv. 200×) Fig. 2. Microstructure of white cast iron Cr27 after quenching 900 °C / 1 h / / air (magnification 200×)
Obr. 3. M i k r o s t r u k t u r a b í l é l i t i n y Cr15Mo2 po kalení 900 °C / 1 h / / vzduch (zv. 200×) Fig. 3. Microstructure of white cast iron Cr15Mo2 after quenching 900 °C / / 1 h / air (magnification 200×)
tuje při nižších popouštěcích teplotách. Důležitou roli hraje vysoký obsah zbytkového austenitu a počáteční fáze zpevnění disperzními sekundárními karbidy. Při vzájemném působení abraziva a povrchových vrstev bílé chromové litiny dochází k deformačně indukované fázové transformaci části zbytkového austenitu na martenzit. To se projeví jak růstem tvrdosti tenkých povrchových vrstev, tak zvýšením odolnosti proti abrazivnímu účinku částic. Z ávě r y
1. Odolnost proti abrazivnímu opotřebení bílých chromových litin závisí na podílu a morfologii karbidických fází a na struktuře matrice. Morfologie eutektických karbidů je závislá na podmínkách krystalizace. Nelze ji měnit tepelným zpracováním. Tepelným zpracováním lze měnit pouze mikrostrukturu matrice – precipitace sekundárních karbidů a transformace části austenitu na martenzit při ochlazování. 2. Poměrná odolnost proti abrazivnímu opotřebení bílé chromové litiny Cr27 roste s rostoucí kalicí teplotou do 1150 °C Obr. 4. M i k r o s t r u k t u r a b í l é l i t i n y Obr. 5. Mikrostruktura bílé litiny Cr27 a při dalším zvýšení kalicí teploty klesá. Cr15Mo2 po kalení 1150 °C / 1 h / po kalení 1150 °C / 1 h / vzduch Růst hodnot ya souvisí s vyšším podílem / vzduch (zv. 200×) (zv. 200×) zbytkového austenitu. Pokles hodnot Fig. 4. Microstructure of white cast iron Fig. 5. Microstructure of white cast iron Cr15Mo2 after quenching 1,150 °C / Cr27 after quenching 1,150 °C / 1 h / ya > 1150 °C pravděpodobně souvisí / 1 h / air (magnification 200×) / air (magnification 200×) s rozpuštěním sekundárních karbidů, které disperzně zpevňují austenitickou matrici. Popouštění 200 °C / 2 h umožní snížení struktura kalených vzorků prakticky nemění. Ke změnám dochávnitřních pnutí bez snížení odolnosti proti abrazivnímu opozí při vyšších popouštěcích teplotách pouze v matrici – rozpad třebení. Popouštění v oblasti 400–500 °C se příznivě projeví austenitu a martenzitu a precipitace sekundárních karbidů. růstem odolnosti proti abrazivnímu opotřebení, i když tvrdosRentgenovou fázovou analýzou povrchu vzorků byly zjišťováti jsou nižší než po kalení. ny typy karbidů obsažených ve struktuře. Hlavně je přítomen 3. U bílé litiny Cr15Mo má závislost poměrné odolnosti proti karbid M7C3 a v malém množství byl nalezen i karbid M23C6. abrazivnímu opotřebení nevýrazné maximum při 1100 °C Poměrná odolnost proti abrazivnímu opotřebení bílé litiny a při dalším zvýšení kalicí teploty nastává pokles hodnot ya. Obdobná tendence byla zjištěna u vzorků kalených z různých Cr27 s rostoucí kalicí teplotou do 1150 °C výrazně stoupá, avšak teplot a popouštěných 200 °C / 2 h. při dalším zvýšení kalicí teploty na 1200 °C dochází k poklesu hodnoty ya (tab. II). Po popuštění na 200 °C / 2 h / vzduch se dosahují menší hodnoty ya než v kaleném stavu. Také se proL i t e ra t u ra jevuje růst hodnot ya s rostoucí kalicí teplotou a maximální [1] HUTCHINGS, I. M.: Tribology: Friction and Wear of Engihodnota se dociluje při kalicí teplotě 1100°C. Popuštění na neering Materials. London: Edward Arnold, 1992. teploty 400–500 °C vzorků kalených z teploty 1050–1200 °C [2] SUCHÁNEK, J.; V. KUKLÍK; E. ZDRAVECKÁ: Abrazivní se projeví výrazným zvýšením odolnosti proti abrazivnímu opotřebení materiálů Praha: ČVUT, 2007. ISBN 978-80opotřebení. Růst hodnot ya úzce souvisí se zvýšeným obsa hem zbytkového austenitu po kalení z vysokých teplot a s ne-01-03659-4. výrazným maximem sekundární tvrdosti způsobeným vytvr[3] DURMAN, R. W.: Progress in Abrasion-Resistant Materials zováním matrice disperzními sekundárními karbidy. for Use in Comminuting Processes. International Journal of U bílé litiny Cr15Mo2 má závislost ya na kalicí teplotě nevýMineral Processing, 1988, (22), 381–399. ISSN: 0301-7516. razné maximum při 1100 °C a při dalším zvýšení kalicí teploty [4] DOĞAN, Ő. N.; J. A. HAWK; G. LAIRD, Solidification nastává pokles hodnot ya. Obdobná tendence byla zjištěna Structure and Abrasion Resistance of High Chromium i u vzorků kalených a popuštěných na 200 °C / 2 h / vzduch. White Irons. Metallurgical and Materials Transactions A, Také u litiny Cr15Mo2 se po kalení z 1150 °C projevuje přízni1997, 28A, červen, s. 1315–1328. ISSN: 1073-5623 (print), vě popouštění na vyšší teploty (400–500 °C), kdy dochází 1543-1940 (online). k růstu tvrdosti. Maximum odolnosti proti abrazivnímu opo[5] FERNANDEZ, I.; F. J. BELZUNCE: Wear and oxidation třebení nekoresponduje s oblastí maximální tvrdosti, ale exisbehaviour of high-chromium white cast irons. Materials Characterization, 2008, 59, 669–674. ISSN: 1044-5803.
24
S l é vá re ns t v í . L X V . l e d e n – ú n o r 2017 . 1–2