ESTABLISHING REASONS FOR PREMATURE WITHDRAWAL OF THE GRADER KNIFE MADE OF 110G13X2BRL STEEL IS OUT OF ORDER

PHTEQI

Authors

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.03.022

Keywords:

austenitic steel, microstructure, hardness, castings, steel hardening

Abstract

Gadfield's high-manganese austenitic steel is made of iron with a carbon content of 1.0 – 1.4 wt.% and manganese – 10-14 wt.% (usually with a ratio of:Mn = 1:10). The paper presents the results of the analysis of 110G13X2BRL steel (grader knife lining material), which allow us to understand the influence of metallurgical quality on the phase structure of steel and its mechanical properties. In the course of research, in particular, it was established that the chemical composition of the steel in the studied casting "grader knife plate" does not meet the requirements of GOST 977 88; steel has an unacceptable liquation of the main components of the alloy (silicon and manganese) along the casting section, one of the reasons for which is, firstly, an incorrect gate system, which should have provided a laminar flow of metal into the mold, rather than a turbulent one, and secondly, an incorrect choice of technological parameters of homogenizing annealing or its absence in principle. In addition to the above, it is also likely that the slag in the bucket was not removed (or a bucket was used that was different from the kettle or lock type buckets, which were supposed to be used when casting such steels), and also, most likely, that the original part of the gating system was missing, which was supposed to feed the casting. This, in turn, manifested itself in the presence of defects such as shrinkage pores. On this basis, it is possible to select the appropriate technological operations to eliminate defects in the microstructure of cast steel 110G13X2BRL.

References

Чибряков М.В., Огнев О.Г. Формирование износостойкой структуры чугуна при наплавке рабочих органов почвообрабатывающих машин // Известия Международной академии аграрного образования. 2020. № 50. С. 61-63.

Каледа В.Н., Звижинский А.И. Упрочнение рабочих органов землеройных машин наплавкой карбида борида хрома и диборида титана-хрома // В сб.: Вопросы образования и науки: теоретический и методический аспекты. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции. 2015. С. 57-60.

Аулов В.Ф., Иванайский В.В., Ишков А.В., Кривочуров Н.Т., Полковникова М.В., Рожков Ю.Н. Разработка и исследование нового материала для упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин индукционной наплавкой // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 6 (200). С. 106-111.

Лужанский И.Б. Высокоэффективные ле-гированные кремнием износостойкие стали для изготовительной наплавки деталей строительно-дорожной и горнодобывающей техники // Технология металлов. 2011. № 5. С. 19-22.

Гурьев А.М., Ворошнин Л.Г., Хараев Ю.П., Лыгденов Б.Д., Черных Е.В. Циклическое тепловое воздействие при термической и химико-термической обработке инструментальных сталей // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2005. Т. 2. № 3. С. 37-45.

Гурьев М.А., Фильчаков Д.С., Иванов С.Г., Гурьев А.М., Деев В.Б. Технология упрочнения стальных изделий в процессе литья // Литейщик России. 2013. № 6. С. 36-38.

Гурьев М.А., Иванов С.Г., Гурьев А.М. Уп-рочнение литых деталей поверхностным легирова-нием // сборник научных трудов X международной научно-практической конференции. Барнаул, 2009. С. 40-46.

ASM metal handbook, volume 01, 1991. Properties and Selection ferrous Alloys and Special-Purpose materials.

ASM metal handbook, volume 04, 1991. Heat treating.

Mishra S. A comparative study on the different heat-treatment techniques applied to high manganese steel // Materials Today: Proceedings. 44 (2021) 2517.

SouadAyadi, Ali Hadji. Effect of chemical composition and heat treatments on the microstructure and wear behavior of manganese steel // International Journal of Metalcasting. 6 (2020) 2346

Azadi M., Pazuki M. A., Olya M. J. The Effect of New Double Solution Heat Treatment on the High Manganese Hadfield Steel Properties // Metallography, Microstructure, and Analysis (2018) 7:618–626.

Гурьев М.А., Иванов А.Г., Иванов С.Г., Гурьев А.М. Упрочнение литых сталей поверхност-ным легированием из борсодержащих обмазок // Успехи современного естествознания. 2010. № 3. С. 123.

Pham K. M., Le T. T., Le N. T., Vu T. A., Vu Q. V., Nguyen N. D. Effect of Element Addition and Heat Treatment Process on the Properties of High Manganese Steel // International Journal on Advanced Science Engineering and Information Technology. Vol.9 (2019) 4 1289.

Alrobei, H., Malik, R.A., Amjad, F., Albaijan, I. Investigation of Structure and Mechanical Characteristics of a High Manganese Steel via SolidCast Simulation Method // Metals 2023, 13, 572.

Гурьев А.М., Лыгденов Б.Д., Гурьев М.А., Шунчи М., Власова О.А. Борирование малоуглеро-дистой стали // Raleigh, 2015. – 158с.

Fernández Tamayo ML, MondeloGarcía F, ParadaExpósito A, et al. Influencia del tratamientotérmicosobremicroestructura y dureza de esterasenacero Hadfield con cromo // IngenieríaMecánica. 2022;25(1) e637

Ayadia S., Hadjia A., Hakanb K., Selman D. Microstructure and wear behavior of a Cr-Mo-Nb alloyed manganese steel // j mater res technol. 2020 9 (xx) 11545.

Иванов С.Г., Гурьев М.А., Гурьев А.М., Романенко В.В. Фазовый анализ боридных комплексных диффузионных слоев на углеродистых сталях при помощи цветного травления // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2020. Т. 17. № 1. С. 74-77.

Иванов С.Г., Гурьев А.М., Земляков С.А., Гурьев М.А., Романенко В.В. Особенности методики подготовки образцов для автоматического анализа карбидной фазы стали Х12Ф1 после цементации в вакууме с применением программного комплекса "ThixometPRO" // Ползуновский вестник. 2020. № 2. С. 165-168.

Иванов С.Г., Гурьев А.М., Земляков С.А., Гурьев М.А. Методика пробоподготовки образцов высоколегированных сталей для автоматического анализа карбидной фазы // Ползуновский вестник. 2020. № 3. С. 102-105.

Published

2024-10-10

How to Cite

Hai Н. Ш. ., Guryev М. А. ., Ivanov С. Г., & Guryev А. М. . (2024). ESTABLISHING REASONS FOR PREMATURE WITHDRAWAL OF THE GRADER KNIFE MADE OF 110G13X2BRL STEEL IS OUT OF ORDER: PHTEQI. Polzunovskiy VESTNIK, (3), 147–152. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.03.022

Issue

Section

SECTION 2. CHEMICAL TECHNOLOGIES, MATERIALS SCIENCES, METALLURGY

Most read articles by the same author(s)