Розмір шрифту: 

Відпрацьовується спосіб внутрішньоформового модифікування, який дозволяє одержувати двобічні виливки з окремими частинами з твердого зносостійкого білого чавуну та м'якого ударостійкого високоміцного чавуну феритного класу.     Ідея методу полягає (рис. 1) в заливанні форми сірим чавуном евтектичного складу (СЧ) з розділенням його на два потоки, один з яких прямує в одну частину форми після обробки в реакційній камері карбідостабілізувальним модифікатором (КМ). Інший потік, проходячи крізь реакційну камеру з сфероїдізувальним модифікатором (СМ), заповнює другу частину форми. При запобіганні гідродинамічному перемішуванню потоків модифікованих чавунів в загальній ливарній формі частина виливка кристалізується з білого (БЧ), а інша частина – з високоміцного (ВЧ) чавунів.     Традиційний процес сфероїдизувального модифікування чавуну в реакційній камері ливарної форми сплавом феросиліцію з магнієм типу ФСМг7 був відпрацьований і оптимізований ще на початку 70-х років минулого сторіччя. В процесі внутрішньоформового карбідостабілізувального модифікування сірого чавуну евтектичного складу виникли певні проблеми.     З усіх карбідостабілізувальних елементів найбільше розповсюдження в ливарному виробництві отримав хром. При вмісті хрому в чавуні більше 2,5% карбіди типу (FeCr)3C зберігають стійкість навіть після графітізувального високотемпературного відпалу.      Враховуючи це, для внутрішньоформового карбідостабілізувального модифікування чавуну спочатку обрали ферохром марки ФХ900 в кількості          2,0…4,0 % від маси виливка.     Об'єктом дослідження слугувала ступінчаста проба масою 5,0±0,2 кг з перерізами стінок 5, 10, 20, 30, 40, 50 мм і ливниковою системою, яка включала кубічну реакційну камеру з довжиною ребра 40 мм.      Вихідний сірий чавун виплавляли в індукційній тигельній електропечі марки ІЧТ-006 з кислою футерівкою на шихті, яка складалася з доменного чушкового чавуну. Сухі піщано-глинясті форми заливали відкритим ручним ковшем протягом 14...16 с. Температуру заливання розплаву змінювали від           1420 до 1560 ?С.     Встановили, що за час заливання ливарних форм зернисті домішки ферохрому в досліджуваному інтервалі температур не встигають розчинитися і засвоїтися металом виливків. Основна маса присадок залишається в реакційній камері у вихідному або частково спеченому стані. Очевидно, що тугоплавка поверхнева захисна окисна плівка Cr2O3 перешкоджає ефективному розчиненню зерен ферохрому в потоці чавуну. Навіть у тонких перерізах проб чавун кристалізується без вибілювання, з сірим кольором зламу.     Для зниження температури плавлення і в'язкості шлаку на основі окисних плівок застосовують активний флюс – плавиковий шпат або кріоліт. У серії додаткових плавок до ферохрому додавали плавиковий шпат в кількості 1,2%. Однак і в цьому випадку після заливання та вибивання форм на дні реакційних камер залишається значна частина нерозчинених частинок модифікувальних домішок. Колір зламу всіх перерізів проби залишається сірим. Не мала успіху і спроба стимулювати механічне перемішування чавуну з ферохромом, додаванням до складу заряду реакційної камери газотвірних домішок: порошкового магнію або пінополістиролу.      Іншими домішками, що стимулюють стабілізацію карбідів заліза та ледебуриту в товстостінних виливках з заевтектичних чавунів є сплави рідкісних і рідкісноземельних металів – так званого мішметалу або нікель-магнієва лігатура [1, 2].      Виходячи з цього, в якості карбідостабілізувальних присадок для внутрішньоформового модифікування вирішили застосовувати нікель-магнієвий сплав НМг19 і церієвий мішметал Це48Ла28Мг3. Витрата модифікаторів складала 2,0 % від маси виливка.     Встановили, що після внутрішньоформового модифікування вихідного сірого чавуну з пластинчастим графітом роздрібнюваними зернами сплавів НМг19 і Це48Ла28Мг3 у всіх перерізах ступінчастої проби чавун кристалізується за метастабільною системою з наскрізним вибілюванням. Карбідостабілізувальним внутрішньоформовим модифікуванням сплавом НМг19 твердість вихідного чавуну вдалося підвищити з 150...180 НВ до 380...450 НВ, а сплавом Це48Ла28Мг3 – до 340...410 НВ.     Література:     1. Millis, K.D. Spheroidal graphite cast-iron – its development and future /               K.D. Millis // The British Foundryman, 1972. – №1. – Р.6…10.     2. Gagnebin, A.P. / Iron Age // A.P. Gagnebin, K.D. Millis, N.B. Pilling, 1949.