THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE WEAR RESISTANCEOF WHITE CAST IRON

Authors

  • S. YU. VOLKOV Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author
  • V. M. KOLOKOL'TSEV Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author
  • M. G. POTAPOV Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author
  • D. E. BELKIN Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-3-40-46

Keywords:

samples of white high-chromium cast iron grades ICh280Kh25GNTD, ICh300Kh24MFDR, chemical composition, cooling rate, pouring temperature, ferrochrome, microstructure

Abstract

Wear-resistant cast irons with a martensitic matrix or a martensitic-austenitic matrix, in which carbides of
the M7C3 type are evenly distributed, possess the best service properties. The main axes of the carbides are directed towards the working surface of the casting. The presence of the M3C cementite type or carbides of the M23C5 type in the structure of carbides reduces wear resistance. In addition, the presence of primary carbides in the structure also has a negative effect. One of the sources of primary hypereutectic carbides is high-carbon ferrochrome, which is used for smelting high-chromium cast irons. Large chromium carbides entering the melt from such a charge apparently do not
have time to completely dissolve during the cast iron melting process and remain in the structure after the alloy solidifies. The use of low carbon ferrochrome may not always be economically feasible. In this case, two grades of ferrochrome can be used ‒ low-carbon and high-carbon. When using high-carbon ferrochrome grades FKh650 and FKh800 for the preparation of white cast iron, it can be recommended to improve the properties by homogenizing the melt at a temperature
of 1500‒1550 °C for 5‒15 minutes. This reduces the amount of primary carbides and increases wear resistance. Cooling rate is the most significant factor determining the characteristics of the primary cast structure of white wear-resistant cast irons. The cooling rate of the casting is determined mainly by the reduced thickness of the casting, the type of casting mold, the pouring temperature and it is not the same on the surface and in the center of the casting, especially the massive one. The influence of cooling rate on the structure and properties of cast iron by means of the influence of the casting wall thickness, its reduced size and the type of the casting mold. The research was carried out on two new compositions of wear-resistant cast iron.

Author Biographies

  • S. YU. VOLKOV, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

    PhD (Tech.), Associate Professor of the Department of Foundry Production and Material

  • V. M. KOLOKOL'TSEV, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

    HD (Tech.), Professor, President,

  • M. G. POTAPOV, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

     PhD (Tech.), Associate Professor of the Department of Foundry Production and Material Science

  • D. E. BELKIN, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

    Postgraduate Student of the Department of Foundry Production and Material Science

References

Жуков A. A., Сильман Г. И., Фрольцов М. С. Износостойкие отливки из комплекснолегированных белых

чугунов. — М.: Машиностроение, 1984. — 104 с.

Романов О. М., Козлов Л. Я., Романов Л. М. и др. Карбидообразование в расплавах высокохромистых

чугунов // Литейное производство. 1981. № 6. С. 7.

Тейх В. А., Ри Хосен, Литвиненко А. Н. и др. Раскисление и рафинирование высокохромистого чугуна //

Литейное производство. 1984. № 8. С. 10.

Маркин И. С., Вуншьейн Ф. З. Изготовление абразивостойких деталей из белых износостойких чугунов:

обзорная информация. — М.: НИИинформтяжмаш, 1972. — 42 с.

Колокольцев В. М., Аксенов В. Н., Забелин Н. Р. и др. Совершенствование режимов плавки высокохромистого чугуна и термообработки отливок из него // Литейное производство. 1994. № 3. С. 5, 6.

Браум Б. А., Тягунов Г. В., Барышев Е. Е. и др. Термовременная обработка жидких сплавов и стали //

Сталь. 1996. № 6. С. 16–20.

Карпенко М. И., Марукович Е. И. Износостойкие отливки. — Минск: Наука и техника, 1984. — 216 с.

Beekman G., Kleis Y. Abtragf erschleiß von Metallen VEB Deutcher Verlag für Gründschtof f industrik. —

Leipzig, 1983. — 200 s.

Цыпин И. И. Белые износостойкие чугуны. Структура и свойства. — М.: Металлургия, 1988. — 256 с.

Тынг С., Романов Л. М., Козлов Л. Я. Влияние скорости охлаждения на формирование структуры заэвтектических хромистых чугунов // Известия вузов. Черная металлургия. 1995. № 6. С. 43–48.

Колокольцев В. М., Потапов М. Г., Михалкина И. В. Отливки из специальных чугунов // Электронное

издание. — М.: ФГУП НТЦ «Информрегистр», 2022. № гос. рег. 0322201064 (дата регистрации

04.2022) (издание 3-е, переработанное). Магнитогорск, 2022.

Колокольцев В. М., Столяров А. М., Молочков П. А. и др. Взаимосвязь химического состава, механических

свойств и износостойкости среднехромистых чугунов для сортопрокатных валков // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2009. Т. 22. № 3. С. 15–18.

Published

2026-06-16

Issue

Section

Металлургическое оборудование и литейное производство

How to Cite

THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE WEAR RESISTANCEOF WHITE CAST IRON. (2026). Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information, 80(3), 40-46. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-3-40-46