Purpose. High chromium cast irons with austenitic matrix have low machinability. The aim of work is search of new energy-saving modes of preliminary softening heat treatment enhancing the machinability of castings by forming an optimum microstructure. Methodology. Metallographic analysis, hardness testing and machinability testing are applied. Findings. It was found out that high temperature annealing with continuous cooling yields to martensite-austenite matrix in cast iron 270Х15Г2Н1MPhT, which abruptly affects the machinability of cast iron. Significant improvement of machinability is achieved by forming of structure "ferrite + granular carbides" and by decline of hardness to 37-39 HRC in the case of two-stage isothermal annealing in the subcritical temperature range or by the use of quenching and tempering (two-step or cyclic). Originality. It was found that the formation of the optimal structure of the matrix and achievement of desired hardness level needed for improving machinability of high chromium cast iron containing 3 % austenite-forming elements, can be obtained: 1) due to pearlite original austenite followed by spherodization eutectoid carbides, and 2) by getting predominantly martensite structure followed by the decay of martensite and carbides coagulation at high-temperature tempering. Practical value. The new energy-saving schemes of softening heat treatment to ensure the growth of machinability of high chromium cast iron, alloyed by higher quantity of austenite forming elements, are proposed.

Цель. Высокохромистые чугуны с аустенитной структурой матрицы обладают плохой обрабатываемостью резанием. Целью работы является поиск новых энергосберегающих режимов предварительной смягчающей термической обработки, обеспечивающих повышение обрабатываемости резанием отливок за счет формирования оптимальной микроструктуры. Методика. Применены металлографический анализ, испытания на твердость и обрабатываемость резанием. Результаты. Установлено, что отжиг от высоких температур с непрерывным охлаждением приводит к получению в чугуне 270Х15Г2Н1МФТ мартенситно-аустенитной матрицы; данный факт резко ухудшает обрабатываемость чугуна резанием. Существенное улучшение обрабатываемости резанием достигается получением структуры «феррит + зернистые карбиды» и снижением твердости до 37-39 HRC в случае использования двухстадийного изотермического отжига в субкритическом интервале температур или за счет применения закалки с высоким отпуском (двухстадийным или циклическим). Научная новизна. Установлено, что формирование оптимальной структуры матрицы и достижение требуемого уровня твердости, необходимых для повышения обрабатываемости резанием высокохромистого чугуна, содержащего 3 % аустенитообразующих элементов, возможно в двух случаях. Это: 1) за счет перлитного превращения первородного аустенита с последующей сфероидизацией эвтектоидных карбидов; 2) путем получения преимущественно мартенситной структуры с последующим распадом мартенсита и коагуляцией карбидов при высоком отпуске. Практическая значимость. Предложены новые экономичные схемы смягчающей термической обработки, обеспечивающие рост обрабатываемости резанием высокохромистых чугунов, легированных повышенным количеством аустенитообразующих элементов.

Мета. Високохромисті чавуни з аустенітною структурою матриці мають низьку оброблюваність різанням. Метою роботи є пошук нових енергозберігаючих режимів попередньої пом’якшувальної термічної обробки, які забезпечать підвищення оброблюваності різанням виливків за рахунок формування оптимальної мікроструктури. Методика. Використано металографічний аналіз, випробування на твердість та оброблюваність різанням. Результати. Встановлено, що відпал від високих температур із безперервним охолодженням призводить до отримання в чавуні 270Х15Г2Н1МФТ мартенситно-аустенітної матриці; даний факт різко погіршує оброблюваність чавуну різанням. Істотне поліпшення оброблюваності різанням досягається отриманням структури «ферит + зернисті карбіди» та зниженням твердості до 37-39 HRC у разі використання двохстадійного ізотермічного відпалу в субкритичному інтервалі температур або за рахунок застосування гартування з високим відпуском (двохстадійним або циклічним). Наукова новизна. Встановлено, що формування оптимальної структури матриці й досягнення необхідного рівня твердості, потрібних для підвищення оброблюваності різанням високохромистого чавуну, що містить 3% аустенітоутворюючих елементів, можливо у 2-х випадках. Це: 1) за рахунок перлітного перетворення первородного аустеніту з подальшою сфероідізацією евтектоїдних карбідів; 2) шляхом отримання переважно мартенситної структури з наступним розпадом мартенситу й коагуляцією карбідів при високому відпуску. Практична значимість. Запропоновано нові економічні схеми пом’якшувальної термічної обробки, які забезпечують зростання оброблюваності різанням високохромистих чавунів, легованих підвищеною кількістю аустенітоутворюючих елементів.