L. R. Razetdinova
INFLUENCE OF CARBIDE MORPHOLOGY AND MICROSTRUCTURE ON THE WEAR RESISTANCE OF HIGH-CHROMIUM CAST IRONS: A REVIEW
DOI: 10.17804/2410-9908.2026.4.006-020 The pater presents a literature review of studies on the influence of carbide phase morphology on the tribological properties of high-chromium wear-resistant cast irons. The high hardness and big size of carbides, as well as the tendency to form a carbide network, determine material brittleness and cause premature failure of parts under abrasive wear conditions. It has been found that one can control the morphology of secondary carbides and the phase composition of the matrix by varying the parameters of destabilization annealing (temperature, holding time, and heating rate). Maximum wear resistance is achieved when a structure with retained austenite (10%) and dispersed M23C6 carbides is formed, rather than at maximum hardness. Excessive holding time is shown to cause carbide coarsening and complete transformation of austenite into martensite, thus reducing the wear resistance of the material.
Besides, methods for alloying and modification of high-chromium cast irons are discussed. It has been found that modification with ultrafine metal oxide powders reduces the size of the carbide phase by more than three times. Additions of titanium and niobium provide refinement of primary M7C3 carbides by 44 to 64%. The introduction of rare earth elements (0.1 to 0.15% La) promotes refinement of eutectic carbides and increases wear resistance.
Keywords: high-chromium cast iron, abrasive wear, carbide phase, wear resistance, microstructure
Л. Р. Разетдинова
ВЛИЯНИЕ МОРФОЛОГИИ КАРБИДОВ И МИКРОСТРУКТУРЫ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ВЫСОКОХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ: ОБЗОР
В статье приведен научно-литературный обзор исследований влияния морфологии карбидной фазы на трибологические свойства высокохромистых износостойких чугунов. Высокая твердость и крупный размер карбидов, а также склонность к образованию карбидной сетки определяют хрупкость материала и вызывают преждевременное разрушение деталей при абразивном изнашивании. Установлено, что изменение параметров дестабилизирующего отжига (температуры, времени выдержки, скорости нагрева) позволяет регулировать морфологию вторичных карбидов и фазовый состав матрицы. Максимальная износостойкость достигается не при максимальной твердости, а при формировании структуры с содержанием остаточного аустенита (около 10 %) и дисперсных карбидов M₂₃C₆. Показано, что избыточная длительность выдержки приводит к укрупнению карбидов и полному превращению аустенита в мартенсит, что снижает износостойкость материала
В статье также рассмотрены методы легирования и модифицирования высокохромистых чугунов. Выявлено, что модифицирование ультрадисперсными порошками оксидов металлов позволяет уменьшить размер карбидной фазы более чем в три раза. Добавки титана и ниобия обеспечивают измельчение первичных карбидов M₇C₃ на 44–64 %. Введение редкоземельных элементов (0,1–0,15 % La) способствует измельчению эвтектических карбидов и повышению износостойкости.
Ключевые слова: высокохромистый чугун, абразивный износ, карбидная фаза, износостойкость, микроструктура 
Библиографическая ссылка на статью
Razetdinova L. R. Influence of Carbide Morphology and Microstructure on the Wear Resistance of High-Chromium Cast Irons: a Review // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2026. - Iss. 4. - P. 6-20. - DOI: 10.17804/2410-9908.2026.4.006-020. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2026-4/2026-4_575.html (accessed: 26.09.2026).
|
