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Microstructure and phase elemental distribution in high-boron multicomponent cast irons

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2022年第1期29卷 78-87页

作者： Yu.G.Chabak K.Shimizu V.G.Efremenko M.A.Golinskyi K.Kusumoto V.I.Zurnadzhy A.V.Efremenko Physics Department Pryazovskyi State Technical UniversityMariupol87555Ukraine Mechanical Engineering Research Unit College of Design and Manufacturing TechnologyMuroran Institute of TechnologyMuroran-city050-8585Japan

The novel cast irons of chemical composition(wt%)0.7C-5W-5Mo-5V-10Cr-2.5Ti were invented with the additions of 1.6wt%B and 2.7wt%B.The aim of this work was to study the effect of boron on the structural state of the alloys and phase elemental distribution with respect to the formation of wear-resistant structural constituents.It was found that the alloy containing 1.6wt%B was composed of three eutectics:(a)“M_(2)(C,B)_(5)+ferrite”having a“Chinese Script”morphology(89.8vol%),(b)“M_(7)(C,B)_(3)+Austenite”having a“Rosette”morphology,and(c)“M_(3)C+Austenite”having a“Ledeburite”-shaped morphology(2.7vol%).With 2.7wt%of boron content,the bulk hardness increased from HRC 31 to HRC 38.5.The primary carboborides M_(2)(C,B)_(5) with average microhardness of HV 2797 appeared in the structure with a volume fraction of 17.6vol%.The volume fraction of eutectics(a)and(b,c)decreased to 71.2vol%and 3.9vol%,respectively.The matrix was“ferrite/austenite”for 1.6wt%B and“ferrite/pearlite”for 2.7wt%B.Both cast irons contained compact precipitates of carbide(Ti,M)C and carboboride(Ti,M)(C,В)with a volume fraction of 7.3%-7.5%.Based on the energy-dispersive X-ray spectroscopy,the elemental phase distributions and the appropriate phase formulas are presented in this work.

关键词： multi-component cast iron boron eutectic carbide carboboride

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