Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2015

Розмір шрифту: 
ЛІГАТУРИ НА АЛЮМІНІЄВІЙ ОСНОВІ ДЛЯ ЧАВУНУ ТА СТАЛІ
В.І Кривда, О.О. Шкляренко

Остання редакція: 2016-02-20

Тези доповіді


Кривда В.І, Шкляренко О.О

(НТУУ «КПІ»,м.Київ)

В металургії  та ливарному виробництві для підвищення фізико-механічних та інших спеціальних властивостей чавуну та сталі застосовують широкий спектр лігатур. Серед них досить поширені лігатури на основі алюмінію завдяки їх невисокій температурі плавлення і відносній простоті виробництва.

Наприклад, досить широко використовують лігатури, які містять 20…30% хрому, 30…35% марганцю, решта-алюміній. Але такі лігатури, не дивлячись на наявність у їх складі легуючих елементів, не досить ефективні внаслідок слабкої модифікуючої  дії на розплав.

У цій роботі поставлено за мету підвищити модифікуючу здатність лігатур Al-Cr-Mn шляхом введення до їх складу рідкоземельних металів(РЗМ).

Лігатури виплавляли наступним чином: у розплавлений та перегрітий до 1200-1300°С алюміній окремими порціями вводили хром, потім марганець, причому останні можна вводити як у чистому вигляді,так і у вигляді феросплавів. Після повного розчинення хрому і марганцю в розплав вводили РЗМ у вигляді мішметалу або фероцерію, розплав рафінували та розливали у виливниці. Лігатури можуть тривалий час зберігатися на повітрі , легко подрібнюватися і добре засвоюватись рідким металом. Температура плавлення лігатур залежно від співвідношення компонентів становить 810…1220 °С.

Були виплавлені кілька лігатур такого хімічного складу (табл.1)

Табл. 1 Хімічний склад лігатур

Цими лігатурами обробляли чавун такого хімічного складу, % за масою : С-3,22; Si-1,93; Mn-0,77; S-0,03; P-0,067; Fe-решта.

У всіх випадках кількість лігатури, що вводилась у ківш з чавуном, складала 0,5%. Механічні властивості чавуну після обробки кожною лігатурою наведені в табл.2.

 

Табл. 2 Властивості оброблених чавунів

Також цими лігатурами обробляли сталь 35ХЛ такого хімічного складу: C-0,33; Si-0,38; Mn-0,49; Cr-0,88; Fe-решта. Кількість лігатури,що вводилась у ківш з металом, складала в кожному випадку  1%. Зразки для дослідження механічних властивостей сталі гартували у маслі від температури 860 °С і потім відпускали при 500 °С протягом 1 години.

Механічні властивості сталі 35ХЛ після обробки лігатурами наведені у табл. 3

Табл.3 Властивості сталі 35ХЛ після оброблення лігатурами

На підставі проведених досліджень для суттєвого поліпшення фізико-механічних властивостей чавуну та сталі можна рекомендувати лігатури такого хімічного складу, % за масою : Al-30…70; Сr-10..25; Mn-10…30; РЗМ-2…35; Fe-решта. Такий широкий діапазон концентрацій елементів у лігатурах дає можливість поліпшувати саме ті властивості металу, які є визначальними для конкретних виробів.

Full Text: PDF