Навоийское отделение АН Республики Узбекистан, Навои, Узбекистан:
А. А. Жумаев, аспирант базовой докторантуры, эл. почта: ahmadjon_jumayev@mail.ru

Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Ташкент, Узбекистан:
Ю. Н. Мансуров, докт. тех. наук, директор, профессор Ташкентского государственного транспортного университета, эл. почта: yulbarsmans@gmail.com

Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт, Самарканд, Узбекистан:
Дж. Дж. Маматкулов, докт. тех. наук, профессор;

ПО «Навоийский машиностроительный завод», Навои, Узбекистан:
Г. Д. Улугов, начальник центральной заводской лаборатории

Горнодобывающая промышленность Узбекистана ежемесячно использует сотни тонн белого износостойкого чугуна для изготовления деталей для машин и оборудования, добывающих природное сырье. Только Производственное объединение «Навоийский машиностроительный завод» (ПО «НМЗ») ежемесячно выпускает литые детали из износостойкого высоколегированного хромом белого чугуна объемом более 120 т ежемесячно. Большую часть деталей изготавливают для измельчителей горных пород, их износ в процессе работы на рудниках укорачивает срок службы машин и оборудования. Детали зарубежного оборудования: грунтовых насосов, футеровки размольных мельниц, гидротранспорта и другие изготовлены из белого чугуна, высоколегированного хромом, никелем, медью, титаном и другими химическими элементами. Ежегодный ввоз в республику деталей из чугунов сложного химического состава требует значителых затрат. В целях экономии средств за счет отказа от импорта деталей разработан отечественный износостойкий белый чугун марки 280Х29НЛ, из которого в литейном цехе НМЗ отливают трущиеся, работающие на износ в рудниках детали горнодобывающего оборудования. Учитывая, что ферросплавы для производства чугуна также импортируют, то экономия средств в процессе производства деталей горного оборудования взамен изношенных незначительна. Целью настоящей работы является оптимизация состава высоколегированного износостойкого белого чугуна для его замены в промышленности на экономно легированный аналог, а также улучшение структуры оптимизированного по составу белого износостойкого чугуна для получения требуемого уровня эксплуатационных свойств деталей, работающих в условиях трения и износа. Для этого были изучены фазовые превращения, структура и свойства белого чугуна, условия литья деталей. По результатам исследований разработаны рекомендации по экономному легированию и технологии литья деталей, работающих на трение и износ.

1. ГОСТ 7293–85. Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки. — Введ. 01.01.1987.
2. ГОСТ 23.208–79. Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов на  износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы. — Введ. 01.03.1981.
3. Гарбер М. Е. Износостойкие белые чугуны: свойства, структура, технология, эксплуатация. — М. : Машиностроение, 2010. — 280 с.
4. Konar B., Kim J., Jung I. Critical Systematic Evaluation and Thermodynamic Optimization of the Fe-RE System: RE = La, Ce, Pr, Nd and Sm // Journal Phase Equilibria and Diffusion. 2016. Vol. 37, Iss. 4. P. 438–458.
5. Kolokoltsev V. M., Petrochenko E. V., Molochkova O. S. Influence of boron modification and cooling conditions during solidification on structural and phase state of heat- and wear-resistant white cast iron // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 15. P. 11–15.
6. Ali K., Ghosh P. S., Arya A. A DFT study of structural, elastic and lattice dynamical properties of Fe2Zr and FeZr2 intermetallics // Journal Alloys Compd. 2017. Vol. 723. P. 611–619.
7. Mukhamedov B. O., Ponomareva A. V., Abrikosov I. A. Spinodal decomposition in ternary Fe–Cr–Co-system // Journal Alloys Compd. 2017. Vol. 695. P. 250–256.
8. Karantzalis A. E., Lekatou A., Kapoglou A., Mavros H., Dracopoulos V. Phase Transformations and Microstructucal Observations During Subcriti-cal Heat Treatments of a High-Chromium Cast Iron // Journal of Materials Engineering and Performance. 2012. Vol. 21, Iss. 6. P. 1030–1039.
9. Sain P. K., Sharma C. P., Bhargava A. K. Microstructure Aspects of a Newly Developed, Low Cost, Corrosion-Resistant White Cast Iron // Journal Metallurgical and Materials Transactions A. 2013. Vol. 44. P. 1665–1671.
10. Yoganandh J., Natarjan S., Kumaresh S. P. Babu. Erosive Wear Behavior of Nickel-Based High Alloy White Cast Iron Under Mining Conditions Using Orthogonal Array // Journal of Materials Engineering and Performance. 2013. Vol. 22, Iss. 9. P. 2534–2540.
11. Петроченко Е. В. Взаимосвязь химического состава, структуры и свойств комплексно-легированных белых чугунов в ли состоянии // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2012. № 3. С. 51–55.
12. Kolokoltsev V. M., Petrochenko E. V. Structure Feature And Properties Of High-Alloy White Irons // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2013. No. 5, Iss. 45. P. 3–8.
13. Ponomareva A. V., Ruban A. V., Mukhamedov B. O., Abrikosov I. A. Effect of multicomponent alloying with Ni, Mn and Mo on phase stability of bcc Fe–Cr alloys // Acta Materialia. 2018. Vol. 150. P. 117–129.
14. Kabliman E., Blaha P., Schwarz K., Peil O. E., Ruban A. V., Johansson B. Configurational thermodynamics of the Fe – Cr σ phase // Physical Review B 84. 2011. Article ID 184206.
15. Naraghi R., Selleby M., Ågren J. Thermodynamics of stable and metastable structures in Fe–C system // Calphad. 2014. Vol. 46. P. 148–158.
16. Колокольцев В. М., Петроченко Е. В., Молочкова О. С. Влияние Al на фазовый состав, структуру и свойства жароизносостойкого чугуна системы Cr–Mn–Ni–Ti // Черные металлы. 2018. № 7. C. 6–11.
17. Abrikosov I. A., Ponomareva A. V., Steneteg P., Barannikova S. A., Alling B. Recent progress in simulations of the paramagnetic state of magnetic materials // Current Opinion Solid State Materials Science. 2016. Vol. 20. P. 85–106.
18. Кравченко Н. С., Ревинская О. Г. Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме. — Томск, 2011. — 173 с.
19. Yang Yi., Tan L., Bei H., Busby J. T. Thermodynamic modeling and experimental study of the Fe–Cr–Zr system // Journal Nucl. Mater. 2013. Vol. 441, Iss. 1-5. P. 190–202.