Розмір шрифту: 

Зроблена спроба отримати додаткові експериментальні факти для визначення природи рідкого стану чавуну: істинний мольний розчин вуглецю в залізі або дрібнодисперсний колоїдний розчин графіту в залізі, а також визначити природну форму зародків графітової фази: пластинчаста або куляста.     Для отримання зразків з максимальною швидкістю охолодження і дослідження структур на початку евтектичної кристалізації частину чавуну заливали у металевий кокіль, порожнина якого дозволяла кристалізуватися виливку у вигляді пластини розміром 6?20?25 мм з надливом і двох подовжених циліндрів діаметром 4 мм.     Для отримання зразків з мінімальною швидкістю охолодження  і  дослідження структур наприкінці евтектичної кристалізації весь залишок рідкого металу в ковші зливали у відкриту разову піщану форму, розташовану в камерному електричному сушилі, розігрітому до температури 180...200 °С. У порожнині підігрітої піщаної форми кристалізувався циліндричний виливок діаметром 160 мм з нижнім свідком-приливом діаметром 30 мм.     Підвищення вмісту кремнію у вихідному чавуні забезпечували додаванням у розплавлений метал в тиглі печі розрахункової кількості феросиліцію марки ФС75, а також в процесі позапічного оброблення рідкого чавуну в розливальному ковші феросиліцій-магнієвим модифікатором ФСМг7.     Підвищення вмісту магнію в чавуні від 0 до 0,03...0,06 % забезпечували в процесі позапічного оброблення рідкого чавуну методом "сендвіч" в розливальному ковші феросиліцій-магнієвим модифікатором ФСМг7.     Встановили, що у зразках діаметром 4 мм, у голчастій ледебуритній евтектиці не модифікованого повністю вибіленого низькокремнистого (0,68 % Si), високовуглецевого (4,42 % С) чавуну вже на початку процесу твердіння наявна вже незначна кількість (до 12…18 мм–2) включень крупного компактного графіту діаметром 20…30 мкм.     Наприкінці твердіння (зразки, залиті у підігріту піщану форму) цементит ледебуриту відсутній. Евтектика складається з рівномірно розподілених включень пластинчастого графіту довжиною до 100 мкм у металевій матриці з продуктів розпаду аустеніту, переважно фериту.     Комплексне модифікування чавуну магнієм і кремнієм докорінно змінює механізм і кінетику евтектичної кристалізації чавуну. На початку процесу твердіння замість ледебуритної евтектики в структурі половинчастого чавуну утворюється потрійна змішана графіто-цементито-аустенітна (при кімнатній температурі графіто-цементито-перлітна) евтектика.     Наприкінці твердіння у феритній металевій матриці спостерігається до 120 мм-2 включень кулястого графіту.     Результати експерименту свідчать на користь дифузійно-коагуляційного механізму формоутворення графіту під час евтектичної кристалізації.     На початку евтектичного перетворення з підвищенням вмісту кремнію в модифікованому чавуні від 2,26 до 7,40 % кількість кулястих графітових включень діаметром більше 6 мкм монотонно збільшується від 450 майже до 1500 мм–2 , а наприкінці перетворення з 320 до 741 мм–2 . Підвищення кількості включень супроводжується відповідним зменшенням їх діаметру.     При однаковому вмісті кремнію збільшення розмірів графітових включень в процесі евтектичної кристалізації можна пояснити не тільки дифузійним нарощуванням кульок іонами надлишкового вуглецю з аустеніту і           ледебуриту, що дисоціюють, в процесі кристалізації чавуну за повністю стабільною системою, але і коагуляцією дрібних кульок у більш крупні.