Бубликов В.Б., Берчук Д.М., Бачинський Ю.Д.

(ФТІМС НАН України,  м. Київ)

ВПЛИВ МАГНІЄВИХ ЛІГАТУР НА СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ ВИСОКОМІЦНОГО ЧАВУНУ ПРИ ВНУТРІШНЬОФОРМОВОМУ МОДИФІКУВАННІ

Вивчали модифікуючу спроможність чотирьох магнієвих лігатур, хімічний склад яких представлений в таблиці, при внутрішньоформовому модифікуванні розплаву в передкристаллізаційному періоді.

Дослідження проводили на зразках вирізаних з ступінчастих проб, які заливали в сирі піщані форми. Фактична товщина ступеней склала 2, 4 і 7 мм. Металографічним аналізом визначали кількість структурно-вільного цементиту, ступінь сфероїдизації графіту, щільність розподілу включень кулястого графіту, кількість фериту в металевій матриці.

Всі досліджені лігатури забезпечують високий ступінь сфероїдизації графіту більше 90%.

Мінімальна кількість цементиту (1-2%) утворюється в ступені товщиною 2 мм при модифікуванні лігатурою 3. При модифікуванні лігатурами 1 і 2 в ступенях товщиною 2 мм утворився цементит в кількості  2-3 і 3-5 %, відповідно. В ступенях товщиною 4 та 7 мм цементит відсутній. Найбільш висока схильність високоміцного чавуну до утворення відбілу при модифікуванні лігатурою 4 - цементит в кількості від 30 до 4 % утворився по всьому перетину ступеней товщиною від 2 до 7 мм, відповідно.

Максимальна феритизуюча і інокулююча здатність спостерігається при внутрішньоформовому модифікуванні лігатурою 2. Мікроструктура ступені товщиною 2 мм складається з включень кулястого графіту в кількості 2100 шт/мм² і ферито-перлітної металевої основи – 52 % фериту. Зі збільшенням товщини ступеней до 7 мм кількість включень графіту зменшується в 2,5 рази, а фериту збільшується до 83%.

При внутрішньоформовому модифікуванні лігатурою 1 в ступені товщиною 2 мм формується дрібнокристалічна структура, яка складається з кулястого графіту з щільністю розподілу включень 1850 шт/мм² і перліто-феритної металевої основи з 40 % фериту. Зі збільшенням товщини ступеней до 7 мм спостерігається зниження кількості включень графіту до 857 шт/мм² і збільшення феритної складової до 80%.

При внутрішньоформовому модифікуванні лігатурою 3 в ступені товщиною 2 мм, не дивлячись на більш низький рівень феритизації (20 % фериту), на відміну від лігатур 1 і 2, утворилася велика кількість графітових включень - 2035 шт/мм². Зі збільшенням товщини ступеней до 7 мм кількість включень зменшується до 610 шт/мм², а фериту збільшується до 72%.

Порівняльне дослідження чотирьох магнієвих лігатур показало, що всі лігатури, забезпечуючи високий ступінь сфероїдизації включень графіту (більше 90%), відрізняються впливом на ступінь графітизації структури тонкостінних виливків. Експериментально встановлено, що високий ступінь графітизації та інокуляції структури забезпечується при модифікуванні лігатурами 1 і 3. У перетинах з мінімальною товщиною 2 мм утворюються включення кулястого графіту з щільністю розподілу від 1850 до 2100 шт/мм² і перліто-феритна металева основа в якій знаходиться від 20 до 52 % фериту.