Фесенко М.А., Демиденко Д.А.

(НТУУ «КПІ», м. Київ)

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ МОДИФІКУВАННЯ РОЗПЛАВУ ЧАВУНУ В ЛИВАРНІЙ ФОРМІ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВИЛИВКІВ З ЗАДАНОЇ СТРУКТУРОЮ ТА ВЛАСТИВОСТЯМИ

З існуючих ливарних конструкційних матеріалів одним з найбільш поширених і дешевих на сьогоднішній день для багаточисельної номенклатури деталей різного призначення є чавун [1].

Цей матеріал достатньо просто виплавляється в плавильних агрегатах, має

найбільш сприятливе поєднання ливарних, технологічних, механічних та експлуатаційних властивостей, гарну оброблюваність різанням, поглинає вібрацію тощо [2, 3].

З метою забезпечення заданих властивостей чавунних виливків в залежності від умов їх експлуатації застосовують безліч способів обробки розплавів, серед яких ефективними й економічно вигідними є процеси модифікування.

У практиці ливарного виробництва розроблені та знаходять практичне застосування безліч модифікаторів і способів їх введення в розплав чавуну: на жолоб вагранки, в герметизованих і відкритих ковшах, в автоклаві, струмені металу, що заливається в форму або виливницю.

Розвиток сучасних процесів модифікування характеризується тенденцією переходу від ковшових до більш ефективних, екологічних та економічних методів модифікування розплаву, серед яких виділяється оригінальністю метод обробки рідкого чавуну модифікаторами або лігатурами безпосередньо в ливарній формі, широко відомий в літературі та на практиці під назвою «Інмолд-процес».

У даній роботі запропоновані і досліджені ефективні технологічні процеси обробки розплаву чавуну графітизувальними, карбідоутворювальними та сфероїдизувальними модифікаторами з використанням методу внутришньоформової обробки розплаву чавуну.

Багаточисельними дослідженнями з використанням методів фізичного і комп'ютерного моделювання, а також експериментальними дослідженнями при виготовленні дослідних і ряду промислових виливків з чавуну визначені оптимальні хімічні і гранулометричні характеристики модифікаторів, їх кількість, а також температурно-часові режими процесів модифікування.

Запропоновано нові способи обробки розплаву чавуну, які дозволяють інтенсифікувати розчинення добавок і забезпечити збільшення ступеня їх засвоєння, в тому числі при використанні дрібнодисперсних модифікаторів розміром до 1,0 мм.

При внутрішньоформовому модифікуванні вивчені особливості застосування реакційних камер різної конструкції (кубічної, циліндричної, кулястої форми), а також різних типів ливниково-модифікувальних систем. Розроблено технологічні рекомендації щодо використання ливниково-модифікувальних систем при виготовленні дрібних і середніх виливків різної конфігурації.

Запропоновані та досліджені процеси модифікування чавуну в ливарній формі захищені патентами України [4] і можуть бути рекомендовані для впровадження на підприємствах ливарної та металургійної галузей з метою виготовлення чавунних виливків широкої номенклатури із заданими структурою та властивостями.

Литература

1. 48^th Censusof World Casting Production // Modern Casting. – December. – 2014. Р. 17-21.
2. Худокормов Д.Н. Производство отливок из чугуна / Д.Н. Худокормов. –Мн.: Вышэйшая школа, 1987. – 197 с.
3. Ващенко К.И.. Плавка и внепечная обработка чугуна для отливок /              К.И. Ващенко, В.С. Шумихин. -  К.: Вища школа, 1992. – 246 с.
4. ФесенкоМ. А. Нове технологи изготовления отливок модифицированием чугуна в литейной форме // Металл и лите Украины.– №11 (258) ’2014. – 2014. – C.10-16.