Nghiên cứu ảnh hưởng của Titan và nguyên tố đất hiếm đến tính chất mài mòn, độ dai va đập của gang trắng 13% Crôm

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
HOÀNG THỊ NGỌC QUYÊN 
 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TITAN VÀ NGUYÊN TỐ 
ĐẤT HIẾM ĐẾN TÍNH CHẤT MÀI MÒN, ĐỘ DAI VA ĐẬP 
CỦA GANG TRẮNG 13% CRÔM 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
Hà Nội – 2014 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
HOÀNG THỊ NGỌC QUYÊN 
 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TITAN VÀ NGUYÊN TỐ 
ĐẤT HIẾM ĐẾN TÍNH CHẤT MÀI MÒN, ĐỘ DAI VA ĐẬP 
CỦA GANG TRẮNG 13% CRÔM 
Chuyên ngành: Kỹ thuật Vật liệu 
Mã số: 62520309 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS. TS. Lê Thị Chiều 
2. PGS. TS. Đinh Quảng Năng 
LỜI CÁM ƠN 
 Tôi xin chân thành cám ơn PGS. TS. Lê Thị Chiều và GS.TS Đinh Quảng Năng, 
những người Thày đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo và động viên tôi trong suốt 
quá trình thực hiện luận án. 
 Tôi xin chân thành cám ơn Bộ môn Vật liệu và Công nghệ Đúc, Phòng thí nghiệm 
Vật liệu Kim loại, các Bộ môn khác thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Viện 
Đào tạo sau đại học đã tạo điều kiện để tôi có thể hoàn thành luận án. 
 Tôi xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu đã 
tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận án. 
 Xin cảm ơn các Anh, Chị, Các bạn đồng nghiệp tại Viện Khoa học và Kỹ thuật 
Vật liệu đặc biệt là Phòng thí nghiệm Công nghệ Vật liệu Kim loại và Phòng Thí 
nghiệm Kim Tương của Bộ môn Vật liệu học- Xử lý nhiệt và Bề mặt, đã giúp đỡ tôi rất 
nhiều trong việc hoàn thành phần thực nghiệm của luận án này. 
 Tôi gửi lời biết ơn sâu sắc tới Công ty Đúc Thắng Lợi – Thành phố Nam Định đã 
tận tình tài trợ và giúp đỡ tôi rất nhiều trong việc hoàn thành phần thực nghiệm của 
luận án. 
 Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, gia đình và người thân đã 
luôn ở bên, động viên và khích lệ tôi để tôi sớm hoàn thành luận án. 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. 
Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng 
được ai công bố trong bất cứ một công trình nào khác. 
 TÁC GIẢ 
 Hoàng Thị Ngọc Quyên 
i 
MỤC LỤC 
 Trang 
Trang phụ bìa 
Lời cảm ơn 
Lời cam đoan 
Mục lục i 
Danh mục các bảng biểu và hình vẽ V 
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt X 
Mở đầu 1 
Chương 1: Cơ sở lý thuyết và tổng quan về gang trắng crôm 3 
1. 1. Lịch sử phát triển của hệ vật liệu chịu mài mòn gang trắng crôm 3 
1. 2. Tổ chức đúc của gang trắng crôm 4 
1.2.1. Giản đồ pha hệ Fe-Cr-C 4 
1.2.2. Các loại cácbit trong gang trắng Crôm hợp kim với một số nguyên tố khác. 5 
1.2.2.1. Phân loại cácbit 6 
1.2.2.2. Tính chất cácbit trong hệ gang trắng crôm 8 
1.2.2.3. Sự kết tinh của cácbit M7C3 9 
1.2.3 Austenit trong gang trắng Crôm 10 
1.2.3.1. Hình thái Austenit 10 
1.2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thái của austenite sơ cấp 11 
1.2.3.3. Ảnh hưởng của hình thái Austenit sơ cấp đến các khuyết tật của gang trắng 11 
1.3 Sự đông đặc và kết tinh cùng tinh của gang trắng crôm cao 12 
1.3.1. Nhiệt động học và động học của sự kết tinh của cùng tinh trong gang trắng 12 
1.3.2. Phân tích sự đông đặc của hệ hợp kim Fe-Cr-C 12 
1.3.3. Sự tiết ra cácbit cùng tinh 13 
1.3.4. Sự tạo thành hạt cùng tinh 17 
1.3.5. Sự biến đổi tổ chức cùng tinh của gang trắng crôm. 20 
1.3.5.1. Điều chỉnh thành phần hóa học 21 
1.3.5.2. Tăng tốc độ nguội 21 
1.3.5.3. Sự tạo mầm kết tinh 21 
1.3.5.4. Sự biến tính 21 
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tổ chức và tính chất của gang trắng Crôm. 22 
1.4.1. Ảnh hưởng của sự phân bố các nguyên tố trong gang trắng crôm cao. 22 
1.4.2. Ảnh hưởng của quá trình chế tạo 23 
ii 
1.4.3. Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện gang crôm. 24 
1.4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến tổ chức pha nền 24 
1.4.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến hình thái cácbit: 24 
1.4.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt luyện đến độ cứng của hợp kim 24 
1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính của gang trắng crôm 25 
1.5.1. Ảnh hưởng của hình thái, sự phân bố, kích thước các hạt cácbit đến quá trình 
mòn trong điều kiện trượt có tải trọng của gang trắng crôm. 
25 
1.5.2. Ảnh hưởng của tổ chức pha nền tới sự hình thành vết nứt của gang trắng 
crôm khi chịu tác động mài mòn và va đập đồng thời. 
26 
1.6. Ảnh hưởng của Titan đến gang trắng crôm. 27 
1.7. Ảnh hưởng của các nguyên tố đất hiếm đến gang trắng crôm 29 
1.8. Các vấn đề cần hoàn thiện, phát triển và định hướng nghiên cứu của đề tài 33 
Chương 2: Chế tạo mẫu và phương pháp nghiên cứu gang trắng 13% crôm 34 
2.1. Chế tạo mẫu nghiên cứu 34 
2.2. Nhiệt luyện mẫu nghiên cứu 36 
2.3. Phương pháp nghiên cứu 37 
2.3.1. Xác định thành phần hóa học 37 
2.3.2. Xác định thành phần pha 
2.3.3 Xác định sự phân bố không gian của các nguyên tố hóa học (phương pháp 
mapping) 
2.3.4. Xác định độ cứng 
2.3.4.1. Xác định độ cứng thô đại Rockwell 
2.3.4.2. Xác định độ cứng tế vi 
37 
38 
39 
39 
39 
2.3.5. Nghiên cứu độ cùng tinh các mẫu nghiên cứu 
2.3.6. Nghiên cứu tổ chức 
40 
40 
2.3.7. Nghiên cứu, đánh giá quá trình mài mòn 41 
2.3.8. Nghiên cứu quá trình phá hủy mẫu do va đập 41 
2.3.9. Xác định tổng hàm lượng cácbit cùng tinh 42 
Chương 3: Nghiên cứu quá trình phá hủy của gang trắng 13% crôm khi làm việc 
trong môi trường trượt và va đập tải trọng cao 
43 
3.1. Đặc điểm của hệ gang trắng 13% crôm 43 
3.2 Quá trình mòn của gang trắng 13% crôm khi làm việc trong môi trường trượt có tải 45 
iii 
3.3. Quá trình phá hủy của GT 13% crôm khi làm việc trong môi trường va đập cao 48 
3.3.1. Mô phỏng quá trình chịu lực của bi chế tạo từ gang trắng crôm 48 
3.3.1.1. Bài toán mô phỏng 48 
3.3.1.2 Kết quả của quá trình mô phỏng sự va đập của bi 50 
3.3.2. Sự phát triển vết nứt và sự gãy vỡ, bong tróc của gang trắng 13% crôm 52 
Chương 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của titan, các nguyên tố đất hiếm đến hệ gang 
13% Cr 
58 
4.1. Ảnh hưởng Ti 58 
4.1.1. Sự tạo thành TiC từ gang lỏng và fero tiatan 58 
4.1.2. Ảnh hưởng của titan đến tổ chức cácbit cùng tinh của gang trắng 13% crôm 60 
4.1.3. Ảnh hưởng của Ti đến thể tích cacsbit cùng tinh của gang trắng 13% Cr 
4.1.4. Ảnh hưởng của Titan đến độ cứng gang crôm 
62 
63 
4.1.5. Ảnh hưởng của titan đến độ chịu mòn 64 
4.1.6. Ảnh hưởng của Titan đến độ dai va đập của gang crôm 13% 66 
4.2. Ảnh hưởng của các nguyên tố đất hiếm đến tổ chức cùng tinh, cơ tính của gang 
trắng crôm 13% 
67 
4.2.1. Sự kết tinh cùng tinh và sự phân bố của các nguyên tố đất hiếm trong hệ 
gang 13% crôm 
67 
4.2.1.1 Sự kết tinh cùng tinh của gang trắng 13% crôm 67 
4.2.1.2 Sự phân bố của các nguyên tố đất hiếm trong gang trắng crôm 68 
4.2.2. Ảnh hưởng của các nguyên tố đất hiếm đến tổ chức cùng tinh, đến thành 
phần cùng tinh và cơ tính của gang trắng 13% crôm 
71 
4.2.2.1 Ảnh hưởng của các nguyên tố đất hiếm tới tổ chức cùng tinh của 
gang trắng 13% crôm 
71 
4.2.2.2 Ảnh hưởng của RE đến độ chịu mòn của gang trắng 13% crôm 74 
4.2.2.3. Ảnh hưởng của RE đến độ dai va đập 75 
4.3. Ảnh hưởng đồng thời của Ti và RE đến sự phân bố, hình thái, kích thước cácbit 
của gang trắng 13% crôm 
76 
4.3.1. Sự có mặt của Ti và RE trong các hợp kim nhóm 3 76 
4.3.2. Ảnh hưởng đồng thời của Ti và RE đến tổ chức gang crôm nhóm 3 79 
4.3.3. Ảnh hưởng đồng thời của titan và đất hiếm đến thể tích cácbit cùng tinh 82 
4.3.4. Ảnh hưởng đồng thời của Ti và RE đến độ cứng của các hợp kim nhóm 3 82 
iv 
4.3.5. Ảnh hưởng đồng thời của Ti và RE đến độ mài mòn 83 
4.3.6. Ảnh hưởng đồng thời của Ti và RE đến độ dai va đập 84 
Chương 5: Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến tổ chức, cơ tính của hệ gang 
13% crôm 
87 
5.1. Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện tới tổ chức pha nền trong gang crôm nghiên 
cứu 
87 
5.2 Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến thể tích cácbit trong hệ hợp kim nghiên 
cứu 
89 
5.3 Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến độ cứng hệ hợp kim nghiên cứu 90 
5.4 Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến khả năng chịu mòn của hệ gang 13% 
crôm nghiên cứu 
91 
5.5 Ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến độ dai va đập của gang crôm 13% 92 
Kết luận chung 95 
Danh mục các công trình khoa học liên quan đến luận án đã công bố 96 
Tài liệu tham khảo 97 
v 
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
1. Danh mục các bảng 
Bảng 1.1 : Các hằng số thông số mạng của cácbit Cr7C3 
Bảng 1.2 Các thông số đặc trưng của cácbit 
Bảng 1.3: So sánh các thông số bề mặt lỏng của hai hệ Fe-Cr-C giả ổn định 
Bảng 1.4: Nhiệt độ nóng chảy của các nguyên tố RE và REO 
Bảng 1.5: Năng lượng tự do của các phản ứng hóa học giữa các nguyên tố đất hiếm với 
Oxy và lưu huỳnh 
Bảng 1.6: Mối quan hệ giữa các thông số mạng của Ce2O2S với ɣ -Fe 
Bảng 1.7: Hệ số lệch δ giữa các mặt xếp chặt của oxyt đất hiếm Ce203 , Ce202S và pha ɣ-Fe. 
Bảng 2.1: Thành phần hóa học các mẫu nghiên cứu 
Bảng 2.2: Hệ số tác động của nguyên tố hợp kim với Cácbon và titan 
Bảng 4.1: Các thông số mạng tương ứng giữa (110)TiC và (010)M7C3 [70] 
Bảng 5.1: Thành phần thể tích cácbit các mẫu đúc và nhiệt luyện tương ứng 
Bảng 5.2: Độ cứng thô đại, độ cứng tế vi nền của các mẫu đúc và nhiệt luyện tương ứng 
Bảng 5.3: Khối lượng hao mòn của các hợp kim nghiên cứu ở trạng thái đúc và nhiệt luyện 
Bảng 5.4 Độ dai va đập các hợp kim ở trạng thái đúc và nhiệt luyện tương ứng 
2. Danh mục các hình và đồ thị 
Hình 1.1: Mặt lỏng của giản đồ pha Fe-Cr-C 
Hình 1.2: Mặt lỏng của giản đồ pha Fe-Cr-C của Jackson 
Hình 1.3: Cấu trúc tinh thể NaCl 
Hình 1.4: Cấu trúc tinh thể của cementit 
Hình 1.5: Cấu trúc dạng chuỗi của tinh thể cementit 
Hình 1.6: Mối quan hệ giữa nguyên tử C và các nguyên tử kim loại bên cạnh C trong ô 
mạng tinh thể Cr23C6 
Hình 1.7: Hình thái của cácbit M7C3 
Hình 1.8: 6 hình thái của austenit nhánh cây tồn tại trong gang trắng 
Hình 1.9: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hình thái nhánh cây austenit 
Hình 1.10: Ảnh hưởng giữa hình thái nhánh cây và độ nứt, độ co ngót 
Hình 1.11: So sánh năng lượng tự do của quá trình tạo thành hai giai đoạn cùng tinh 
Hình 1.12: So sánh bề mặt lỏng của hai giản đồ pha hệ Fe-Cr-C giả ổn định 
Hình 1.13: Mối quan hệ giữa hàm lượng Cr và C tới các vị trị trước cùng tinh, cùng tinh, 
sau cùng tinh 
Hình 1.14: Tổ chức ở trạng thái rắn của gang trắng crôm cao 
Hình 1.15: Ảnh hưởng của C và Cr đến thể tích cácbit cùng tinh 
Hình 1.16: Các loại cácbit cùng tinh trong gang crôm cao 
Hình 1.17: Đường phân tích nhiệt DTA của gang crôm cao trước và sau cùng tinh 
vi 
Hình 1.18: Ảnh hưởng của hàm lượng crôm đến sự không đồng nhất của cácbit cùng tinh 
Hình 1.19: Ảnh hưởng của Mo đến đường DTA của gang Crôm với w (Cr) = 20% 
Hình 1.20: Hình dạng của các khối cùng tinh (M7C3+austenite) của gang trắng trước cùng 
tinh 
Hình 1.21: Cấu trúc một khối cùng tinh của gang trắng Crôm cao trước cùng tinh 
Hình 1.22: Các thông số về kích thước của khối cùng tinh (mặt cắt ngang) 
Hình 1.23: Ảnh hưởng của hàm lượng Crôm đến kích thước của các khối cùng tinh 
Hình 1.24: Ảnh hưởng của Cr đến w(%Cr) theo các pha khác nhau trong gang trắng crôm, 
w(C) = 2.0% 
Hình 1.25: Ảnh hưởng của C đến w(% Cr) theo các pha khác nhau trong gang trắng crôm, 
w(Cr) = 15% 
Hình 1.26: Giản đồ pha hệ Fe –13%Cr-C –0,5% Ti 
Hình 1.27: Tỷ lệ khối lượng của các pha rắn trong hệ Fe-C-Cr-Ti 
Hình 1.28: Hình ảnh cấu trúc tinh thể của TiC và sự tương xứng của 2 mặt: (110)TiC và 
cácbit M7C3 
Hình 1.29: Sự lớn lên của M7C3 khi không có chất biến tính (I) và khi có chất biến tính (2) 
Hình 1.30: Mối quan hệ hình học tinh thể của oxyt Ce2O2S và cácbit M7C3 
Hình 2.1: Quy trình đúc mẫu cháy 
Hình 2.2: Quá trình điền đầy kim loại vào khuôn đúc trong mẫu tự thiêu 
Hình 2.3: Quy trình nhiệt luyện 
Hình 2.4: Máy phân tích Rơnghen X’Pert Pro – Philip 
Hình 2.5: Nguyên lý phát xạ tia X đặc trưng khi bắn phá (ion hóa) nguyên tử bởi điện tử 
Hình 2.6: Thiết bị xác định độ cứng thô đại Mitutoyo 
Hình 2.7: Máy đánh bóng Struers – Labopol 25 
Hình 2.8: Máy hiển vi quang học Leica 4000 
Hình 2.9 Thiết bị đo mài mòn Tribotech 
Hình 2.10 Mẫu thử nghiệm và thiết bị thử va đập Chappy 
Hình 3.1: Hình thái cácbit trong gang trắng 13% crôm 
Hình 3.2: Phổ EDS các các vị trí khuyết tật: (a)- vị trí nền austenite, (b)-tại vị trí cácbit 
chứa khuyết tật ( các vị trí phân tích đều trên cùng một mẫu) 
Hình 3.3: Hình thái tổ chức hệ hợp kim nghiên cứu trước và sau nhiệt luyện 
Hình 3.4: Hình ảnh hiển vi điện tử chụp bề mặt mòn của gang 13% crôm (mẫu 11) 
a: mẫu đúc b: mẫu sau nhiệt luyện 
Hình 3.5: Hiển vi quang học chụp bề mặt các cácbit mòn của gang trắng 13% crôm 
Hình 3.6: Bề mặt mòn của các mẫu gang crôm nghiên cứu với sự phân bố cácbit mịn dần 
Hình 3.7: Hình ảnh mô phỏng quá trình thử nghiệm va đập bi nghiền 
Hình 3.8: Mô hình hình học của bài toán mô phỏng quá trình va đập của bi 
Hình 3.9: Sự phân bố ứng suất quá trình va đập bi nghiền 
Hình 3.10: Trường phân bố ứng suất của quá trình va đập bi nghiền 
Hình 3.11: Bề mặt các mẫu gang crôm khi chưa có tác động va đập 
vii 
Hình 3.12: Hiển vi quang học (a), (X1000, tẩm thực sâu ), hiển vi điện tử thứ cấp (b) chụp bề 
mặt mẫu 10 ở trạng thái đúc 
Hình 3.13: Bề mặt cácbit của gang trắng 13% crôm khi chịu va đập(các mẫu sau nhiệt 
luyện, hiển vi quang học, X1000) 
Hình 3.14: Bề mặt cácbit bị phá hủy của gang crôm 13% khi chịu va đập (hiển vi quang học, 
X1000) 
Hình 3.15: Bề mặt phá hủy 3 mẫu nhóm 3 (Ảnh hiển vi điện tử thứ cấp SEM) 
Hình 4.1: Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu số 1 ở trạng thái đúc (mẫu có 0,21%Ti) 
Hình 4.2: Hiển vi điện tử, ảnh phân tích EDS (tại vị trí hạt nhỏ) ghi nhận sự xuất hiện các 
hạt nhỏ màu đen trên nền là cácbit TiC của mẫu số 1 ( mẫu có 0,21% Ti ) 
Hình 4.3: Hiển vi quang học chụp bề mặt mẫu số No.1(0,23% Ti) và No.4 (1,02% Ti), 
X 1000, tẩm thực mẫu ăn mòn cácbit, các mẫu đều ở trạng thái đúc 
Hình 4.4: Hiển vi quang học chụp bề mặt các mẫu nhóm 1 theo chiều tăng lên của Ti 
(Tăng dần từ 0,21% đến 1,02% ở mẫu 4), X200, tẩm thực màu ăn mòn cácbit, 
các mẫu ở trạng thái đúc 
Hình 4.5: Hiển vi quang học chụp bề mặt các mẫu nhóm 1 theo chiều tăng lên của Ti, 
X500, tẩm thực màu ăn mòn cácbit, các mẫu đều sau nhiệt luyện 
Hình 4.6: Thể tích cácbit trong các hợp kim nhóm 1 theo sự tăng lên của hàm lượng Ti 
Hình 4.7: Độ cứng thô đại các hợp kim nhóm 1 ứng với hàm lượng titan tăng từ 0,2% đến 
1,02%; (1): mẫu đúc, (2): mẫu nhiệt luyện 
Hình 4.8: Độ cứng tế vi pha nền các hợp kim nhóm 1 ứng với hàm lượng titan tăng từ 0,2% 
đến 1,02%; (1): mẫu đúc, (2): mẫu nhiệt luyện 
Hình 4.9: Khối lượng hao mòn của 4 mẫu đúc nhóm 1 theo lượng tăng dần của titan (các 
mẫu được mài trên cùng một chế độ: tốc độ trượt, khoảng cách trượt, cùng vật 
liệu mài ) 
Hình 4.10: Khối lượng hao mòn của 4 mẫu nhiệt luyện nhóm 1 theo lượng tăng dần titan, 
(các mẫu được mài trên cùng một chế độ: tốc độ trượt, khoảng cách trượt, cùng 
vật liệu mài ) 
Hình 4.11: Độ dai va đập của các mẫu nhóm 1 ( các mẫu đúc và nhiệt luyện) 
Hình 4.12: Ảnh hiển vi điện tử mô tả sự kết tinh của gang crôm 13% : austenit sơ cấp và 
cùng tinh M7C3 
Hình 4.13: Sự p ...  LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 
Các công trình đăng trên các tạp chí khoa học 
1. Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng (2011) “Ảnh hưởng của Titan 
 và đất hiếm đến cấu trúc, độ mài mòn và độ dai va đập của gang trắng 13% “, Tạp chí 
 Khoa học Công nghệ Kim loại số 38 năm 2011, trang 24 -27. 
2. Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng và Phạm Mai Khánh (2013) 
 “Ảnh hưởng của Ti đến cấu trúc cácbit M7C3 và hành vi mòn của gang trắng chứa 12 -
 13% crôm khi mài khô có tải trượt” Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học 
 kỹ thuật số 96 năm 2013, pp. 118-122. 
3. Hoàng Thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng, Nguyễn Hồng Hải và Phạm 
 Mai Khánh (2013) “Ảnh hưởng của đất hiếm đến cácbit M7C3 cùng tinh trong gang trắng 
 crôm 13%”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Kim loại số 50, tháng 10 năm 2013, pp.28-32. 
Các công trình đăng trên các kỷ yếu hội nghị khoa học quốc gia và quốc tế 
4. Lê Thị Chiều, Hoàng Thị Ngọc Quyên, Đinh Quảng Năng “Effects of heat treatment on 
 chromium white cast iron (13% Cr) modified by mixture of Ti and Dong pao rare earth”, 
 Proceeding 5
th 
 SEATUC Symposim – 2011, trang 474 -477. 
97 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 
[1]. Lê Công Dưỡng (1997), Vật liệu học, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 
[2]. Dương Trọng Hải, Nguyễn Hữu Dũng, Nguyễn Hồng Hải, Cơ sở lý thuyết các quá trình 
đúc, NXN Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 
[3]. Đoàn Đình Phương (2008), Nghiên cứu phát triển hợp kim hệ Fe-Cr-C làm việc trong 
điều kiện mài mòn và ăn mòn xâm thực, Luận án tiến sỹ kỹ thuật. 
TÀI LIỆU TIẾNG ANH 
[4]. Albertin E. and Sinatora A. (2001) Effect of carbide fraction and matrix microstructure 
on the wear of cast iron balls tested in a laboratory ball mill. Wear, 2001, 250(1): 492-
501. 
[5]. Al-Rubaie K. S. (2000) Equivalent hardness concept and two-body abrasion of iron-
base alloys. Wear, 243, pp. 92-100. 
[6]. Bedolla-Jacuinde A., Hernández B., Béjar –Gómez L. (2005) SEM study on the M7C3 
carbide nucleation during eutectic solidification of high chromium white cast iron. Z. 
Metallkd. 96(2005), pp.12 
[7]. Bedolla-Jacuinde B., Aguilar S.L., and Maldonado C. (2005) Eutectic modification in a 
low-chromium white cast iron by a mixture of titanium, rare earths, and bismuth. 
JMEPEG (2005) 14, pp. 301-306 
[8]. Bedolla Jacuinde A., Rainforth W.M. (2001) The wear behaviour of high-chromium 
white cast irons as a function of silicon and Mischmetal content. Wear 250 (2001) , 
pp.449–461 
[9]. Bedolla-Jacuinde A., Correa A.R., Quezada J.G. (2005) Effect of titanium on the as-cast 
microstructure of a. 16% chromium white iron. Materials Science and Engineering A 
398 (2005) 297–308. 
[10]. Bedolla-Jacuinde A., Aguilar S.L., and Hernández B (2005) Eutectic modification in a 
low-chromium white cast iron by a mixture of titanium, rare earths, and bismuth. 
JMEPEG (2005) 14, pp. 149-157 
[11]. Berns H. (2003), Comparison of wear resistant MMC and white cast iron, Wear, 254, 
pp. 47 – 54. 
[12]. Bramfitt B.L., Metall (1970) Planar lattice disregistry theory and its application on 
heterogistry nuclei of metal . Metall. Trams. 1 (1970), pp. 1987–1995. 
[13]. Бунин К.П, et al (1988). The Structure of Cast Iron Translated by Ren Shanzhi, Ge 
Shoude, Wang Yunzhao,Beijing: China Machine Press, 1988. (in Chinese) 
[14]. Бунин К.П (1958) Conspectus of Metallography, 1958. Translated by Zhou Huijiu and 
Wang Xiaotong, Beijing: Higher Education Press, 1958. (in Chinese) 
[15]. Cias W.W. (1974), “ Austenite Tranformation Kinetics Of Ferrous Alloys”, Climax 
Molypdenum Company Gremwich Conecticut, New York 
[16]. Chang Hiroshi，Akechi Kiyoaki, Hanawa Kenzo (1977) Ductile Graphite Cast Iron. 
Translated by Harbin University of Technology, Beijing: China Machine Press, 1977. 
[17]. Chen Jingju (1990) Alloyed High Chromium Cast Iron and Their Application. Beijing: 
98 
Metallurgial Industry Press, pp.89 
[18]. Ching Ping Tong, Suzuki T and Umeda T (1989) The Influence of chemical composition 
on Eutectic Solidification and structure of High Chromium Cast Iron. The physical 
Metallurgy of Cast Iron IV. (Edited by G. Ohira, T. kusakawa and E. Niyama ), MRS 
Pittsburgh, Pennsylvania, 1989, pp.403-410. 
[19]. Chung R.J., Tang X., Li D.Y., et al (2009) Efffects of titanium addition on 
microstructure and wear resistance of hypereutectic high chromium cast iron Fe–
25wt.%Cr–4wt.%C. Wear 267 (2009), pp.356–361 
[20]. De Mello J.D.B, Durand-Charre M.(1986) Abrasion Mechanisms of White Cast Iron II: 
Influence of the Metallurgical Structure of V-Cr White Cast Iron. Materials Science and 
Engineering, 78 (1986) 127-134 
[21]. Döpp R(1974) Solidification and graphite formation in white cast iron. The Metallurgy 
of Cast Iron (Proceedings of the Second International Symposium on the Metallurgy of 
Cast Iron, Geneva, Switzerland, May 29-31, 1974), Edited by B. Lux, I. Minkaff, F. 
Mollara, Georgi Publishing Company, St Saphorin, Switzerland, 1975. 
[22]. Dong Z., Wang F.X., Cai Q-G., M.-X, Zheng Y.-Q (2005) Effect of retained austenite on 
rolling element fatigue and its mechanism, Wear, 105 (1985), pp. 223 – 234 
[23]. Dogan O.N, Hawk J.A and Laird II G.(1997) Solidification Structure and Abrasion 
Resistance of High Chrommium White Irons. Metallurgical and Materials Transactions 
A, 1997, 28A(6), pp. 1315-1328. 
[24]. Durman R W. Fractography of High Chromium Alloys. The British Foundryman, 
1981(2), pp. 45-55. 
[25]. Erdogan F.and Sih G.C (1963) On the Crack Extension in Plates Under Plane Loading 
and Transverse Shear. J. Basic Eng., 85 (1963), pp. 519 – 525 
[26]. Farah A.F., Crnkovic O.R, and Canale L.C.F (2001) “Heat Treatment in High Cr White 
Cast Iron Nb Alloy”, JMEPEG (2001) 10, pp. 42-45 
[27]. Filipovic M , Kamberovic Z. and Marija Korac.(2011) Solidification of High Chromium 
White Cast Iron Alloyed with Vanadium 2011 MaterTrans. 52, pp. 386. 
[28]. Filipovic M., Romhanji E. and Kamberovic Z. ( 2012) Chemical Composition and 
Morphology of M7C3 Eutectic Carbide in High Chromium White Cast Iron Alloyed with 
Vanadium. ISIJ International, Vol. 52 (2012), No. 12, pp. 2200–2204. 
[29]. Fu Hanguo, Wu Jianzhong, Fan Dingsheng. Research and Application of Cast Iron 
containing kalium and Natrium Modern Cast Iron, 1998(1 ), pp. 36-38. 
[30]. Fusheng H., Chaochang W. (1989) Modifying high Cr-Mn cast iron with boron and rare 
earth-Si alloy, Materials Science and Techology, 5 (1989), pp. 918-924. 
[31]. Garber M.E., Levi L.I, Rozhkova E.V and Tsypin I.I (1968) The effect of the struc- ture 
on the wear resistance of white cast iron UDC 669.13.018.255, p.895- 898. 
[32]. Hanlon D.N, Rainforth W.M, Cellars C.M. (1999) The Rolling/Sliding Wear Response 
of Conventionally Processed and Spray Formed High Chromium Content Cast Iron at 
Ambient and Elevated Temperature Wear 225–229 (1999), pp. 587. 
[33]. Hao Feifei, Li Da, Dan Ting, Ren Xuejun, Liao Bo, Yang Qingxiang (2011) Effect of 
 rare earth oxides on the morphology of carbides in hardfacing metal of high chromium 
cast iron. Journal of Rare earths , Vol. 29, No. 2, Feb. 2011, p. 168 
[34]. Hillert M. and Subba Rao V.V (1968) The Solidification of Metals. Iron Steel Inst. Publ., 
London, 1968. 
[35]. Jun Wang, Ji Xiong, Hongyuan Fan, Hong Shan yang, Hao Huai Liu (2009) Effects of 
99 
high temperature and Cryogenic treatment on the microstructure and abrasion 
resistance of high chromium cast iron. Journal of materials processingfs technology 209, 
pp. 3236- 3240. 
[36]. Lairid G. II, Collins W.K. and Blinckénderfer R. (1988) Crack propagation and 
spalling of white cast iron balls subjected to repeated impacts. Wear, 124 (1988), pp. 
211 – 235 
[37]. Larid G.II, Rawers J.C and Adams A. (1992) Fractal Analysis of Carbide Morphology in 
High-Cr White Cast Irons. Metallurgical Transactions A, 1992, 23A(10), pp. 2941-2945. 
[38]. Liang Gongying, Su Junyi (1991) Effect of RE elements on growth of eutectic carbides in 
white cast iron containing Cr. Journal of Xi’an Jiao Tong University, 1991 (2), pp.121-
125. 
[39]. Ma Youping, Li Xiulan, Liu Yugao, Zhou Shuyi, and Dang Xiaoming (2012) Effect of 
Ti-V-Nb-Mo addition on microstructure of high chromium cast iron. China Foundry. 
Vol.9 No.2, pp.147- 153 
[40]. Matsubara Y., Ogi K., Matsuda K. (1981) Eutectic Solidification of High Chromium 
Cast Iron―Eutectic Structures and Their Quantitative Analysis. AFS Transactions, 
1981, 89, pp. 183-196. 
[41]. McClintock F. A. (1968) On the mechanics of fracture from inclusions, Ductility, 
American Society for Metals, Metals Park, OH, 1968, p. 255 - 277. 
[42]. Mogford I.L., Metall. Rev (1967) The deformation and fracture of two-phase materials, 
12(1967), p.49 - 68. 
[43]. Ogi K, Matsubara Y, Matsuda K (1981) Eutectic Solidification of High Chromium Cast 
Iron — Mechanism of Eutectic Growth. AFS Transactions, 1981, 89, pp.197-204. 
[44]. Ohide T., Ohira G. (1983) Solidification of High Chromium Alloyed Cast Iron. The 
British Foundryman, 1983(1), pp.7-14. 
[45]. Ohtani H., Tanaka T., Has&e M. and Nishizawa T.(1988) Caculation of the Fe-C-Ti 
ternary phase diagram. CALPHAD Vol. 12, No. 3, pp. 225-246. 
[46]. Pearce J.T.H . et al. (2005) Variation in As-Cast Microstructure of 2,3% C – 30% Cr 
Iron. Proceedings of the 
9th
 Asian Foundry Congress, pp.303 -311. 
[47]. Pearce J.T.H . (1984) Structure and wear performance of abrasion resistant chromium 
white cast iron. AFS Transaction, 92, pp.599 -562. 
[48]. Piao Dongxue (1986) Studies on Improving Toughness and Widening Application of 
High Chromium White Cast Iron, 1986: pp.716-730. 
[49]. Powell G., Randle V. (1997) The Effect of Si on the Relationship between Orientation 
and Carbide Morphology in High Chromium White Irons. Journal of Materials Science, 
1997, 32, pp. 561-565. 
[50]. Powell G.L.F (1990) Solidification of Undercooled Bulk Melts of Fe-Cr-C, Co-Cr-C and 
Ag-Ge Alloys of Near-eutectic Composition. Materials Transactions. JIM, 1990, 31(2), 
pp.110-117. 
[51]. Powell G L F, Carlson R A, Randle V (1994) The Morphology and Microstructure of 
M7C3 Carbides in Fe-Cr-C and Fe-Cr-C-Si Alloys of Near Eutectic Composition. Journal 
of Materials Science, 1994, 29, pp. 4889-4896. 
[52]. Qiehang Rao, Beiling He and Qingde Zhou (1991) A study of the impact fatigue 
resistance of grinding balls - matrices and retained austenite. Wear, 1.51 (1991), pp. 13- 
21. 
[53]. Randle V., Laird II G. (1993) A Microtexture Study of Eutectic Carbides in White Cast 
100 
Irons Using Electron Back-scatter Diffraction. Journal of Materials Science, 1993, 28: 
4245-4249. 
[54]. Rao Q. C., Zhou Q. D .and Xing J.T, Zhou Q.D. (1987) Symp. of Chromium Family of 
Abrasion Resistant Cast Irons. Press of Xian Jiaotong University, Xian, 1987, pp. 58-78 
[55]. Ren Shanzhi et al (1993) Formation and Morphology of M6C Carbide in Tungsten-
chromium White Cast Irons. The Physical Metallurgy of Cast Iron IV.(Edited by G. 
Ohira, T. Kusakawa and E. Niyama) MRS Pittsburgh, Pennsylvania, 1989, pp. 381-386. 
[56]. Shenyang (1997) Carbide Phases Containing W in W-Alloyed White Cast Iron. Foundry, 
1997(5), pp. 14-24. 
[57]. Szuder A. (1977) Thèse de Docteur Ingdnieur 264, Ecole Centrale de Lyon, 1977. 
[58]. Tabrett C.P., Sare I.R. (1998) The effect of high temperature and Sub- ambient 
treatment on the maxtric structure and abrasion resistance of a high chromium white 
cast iron. Scripta Materialia, 38(12), pp.1747- 1753. 
[59]. Tenorio J.A.S, Albertin E. and Espinosa D.C.R (2000) Effects of Mo Additions on the 
Solidification of High Chromium Cast Iron. Int. J. Cast Metals Res., 2000, 13, pp.99-
105. 
[60]. Thorpe W.T and Chicco B. (1985), “The Iron Rich Corner of the Metastable C-Fe- Cr 
Liquidus Surface” , Metallurgical Transactions, 16A, pp. 1541 -1549. 
[61]. Thermo-Calc TCW3 Software (2005) Foundation of Computational Thermodynamics. 
Stockholm, Sweden 
[62]. Turnbull D, Vonnegat R (1952) Effect of lattice disregistry on crystallization of metal. 
Engineering Chemistry, 1952, 44, pp. 1292. 
[63]. Wang Zhaochang (1986) RE Modification of low alloy white cast iron. Journal of 
Beijing Iron and Steel Institute. 1986(2), pp.22-30. 
[64]. Warren R, Thorpe and Bruno Chicco (1985) The Fe-rich Corner of the Metastable Fe-
Cr-C Liquidus Surface. Metallurgical Transactions A, 1985, 16A(9): pp. 1541-1549. 
[65]. Wu Chengjian, Chen Guoliang, Qiang Wenjiang (2000) Metal Material Science, Beijing: 
etallurgial Industry Press, 2000. (in Chinese) 
[66]. Wu H Q, Sasaguri N, Matsubara Y and Hashimoto M(1996) Solidification of Multi-
Alloyed White Cast Iron: Type and Morphology of Carbides. AFS Transactions, 104, pp. 
103-108. 
[67]. Wu X. J, Xing J. D, Fu H. G, et al (2007) Effect of titanium on the morphology of 
primary M7C3 carbides in hypereutectic high chromium white iron. Materials Science 
and Engineering A, 2007, 457: 180-185. 
[68]. Wu X.J., Xing J.D., Fu H.G., et al (2008) Effect of titanium on the as-cast microstructure 
of hypereutectic high chromium cast iron. Materials Characterization 59 (2008). pp. 
1221–1226. 
[69]. Xiaohui Zhi, Jiandong Xing, Hanguang Fu, Bing Xiao (2008) Effect of niobium on the 
as-cast microstructure of hypereutectic high chromium cast iron. Materials Letters 62 
(2008), pp. 857–860 
[70]. Xiaohui Zhi, Jiandong Xing, Hanguang Fu, Yiming Gao (2008 ) Effect of titanium on the 
as-cast microstructure of hypereutectic high chromium cast iron, Materials 
Characterization 5 9, pp. 1221– 1226. 
[71]. Xu Zhuyao (1964) Principles of Metallography. Shanghai Science and Technology 
Press, 1964. 
101 
[72]. Yang Jian, Hao Feifei, Li Da, Zhou Yefei, Ren Xuejun (2012) Effect of RE oxide on 
growth dynamics of primary austenite grain in hardfacing layer of medium-high carbon 
steel. Journal of Rare Earths, Vol. 30, No. 8, Aug. 2012, pp. 814 -819 
[73]. Yuncheng Hou, You Wang, Zhaoyi Pan, Lili Yu (2012) Influence of rare earth 
nanoparticles and inoculants on performance and microstructure of high chromium cast 
iron. Journal of Rare Earths, Vol. 30, No. 3, Mar. 2012, pp. 283 
[74]. Jackson R S (1970) The Austenite Liquidus Surface and Constructional Diagram for the 
Fe-Cr-C Metastable System. J. Iron Steel Inst., 1970, 208: pp.163-167. 
[75]. Ye Yifu, Shang Yuxia, Cui Shenqiu (1996) Spheroidization of carbides and their value 
electronic structures. Science Transaction, 1996, 41(4), pp.381-382 
[76]. Ye Yifu (1995) Spheroidization of Carbides in White Cast Iron. Modern Cast Iron, 1995 
(3), pp. 28-32. 
[77]. Yefei Zhou, Yulin Yang, Jian Yang, Feifei Hao, Da Li, Xuejun Ren, Qingxiang Yang 
(2012) Effect of Ti additive on (Cr, Fe)7C3 carbide in arc surfacing layer and its refined 
mechanism. Applied Surface Science 258 (2012), pp.6653– 6659 
[78]. Zhou Jiyang (2011) Colour Metallography of Cast Iron. Serial Report (2011), pp.337