Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2017

Розмір шрифту: 
FeSiMgCa ЛИГАТУРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
В.Б. Бубликов, Ю.Д. Бачинский

Остання редакція: 2017-07-11

Тези доповіді


Ввод кальция в FeSiMg лигатуры обеспечивает дополнительное рафинирование расплава чугуна от серы и кислорода, снижает химическую активность магния, выделение дыма и пироэффект, уменьшает количество магния необходимое для получения шаровидного графита. Кальций способствует графитизации, снижению склонности к образованию отбела, увеличению пластичности и долговечности изделий из высокопрочного чугуна.

Важнейшим фактором, определяющим эффективность и стабильность процесса модифицирования в технологиях высокопрочного чугуна, является содержание серы в расплаве. Низкое содержание (менее 0,015 % S) позволяет проводить эффективное модифицирование небольшим количеством лигатуры FeSiMg (ФСМг). В настоящее время в Украине низкосернистые шихтовые материалы практически отсутствуют и для получения высокопрочного чугуна применяют материалы с высоким содержанием серы (0,03…0,05 %). При модифицировании расплава с содержанием серы около 0,03 % для получения шаровидного графита необходимо повысить расход ферросилиций-магниевой лигатуры ФСМг7 до 2,5 %. При содержании серы более 0,035 % степень сфероидизации графита (ССГ) снижается ниже допустимого уровня (85 %). При таком же расходе (2,5 %) железо-кремний-магний-кальциевой лигатуры ЖКМК-4 при модифицировании расплава с 0,04 % S обеспечивается получение ССГ на уровне 90 %.

Проведено сравнительное исследование 3-х вариантов процесса получения высокопрочного чугуна модифицированием в ковше исходного расплава, содержащего 0,028-0,030 % S, лигатурами ФСМг7, ЖКМК-4 и ЖКМК-2 (табл. 1).

 

Таблица 1 – Химический состав лигатур

Марка лигатуры

Содержание элемента, % мас.

Mg

Ca

Si

Fe

ФСМг7

7,1

0,8

60,0

ост.

ЖКМК-4

7,8

7,3

56,8

ост.

ЖКМК-2

7,3

12,1

47,7

ост.

 

В то время как обе лигатуры ЖКМК обеспечивают высокую ССГ (более 90 %) уже при расходе 1,5 %, то для получения такого же результата требуется 2,5 % лигатуры ФСМг7, что свидетельствует о более низкой сфероидизирующей способности последней. При расходе 1,5 % ФСМг7 в структуре высокопрочного чугуна образуется примерно поровну шаровидный и вермикулярный графит.

Механические свойства модифицированных высокопрочных чугунов представлены в табл. 2.

 

Таблица 2 – Механические свойства высокопрочных чугунов

Марка лигатуры

Расход лигатуры, % от массы чугуна

1,5

2,0

2,5

σВ, МПа

δ, %

σВ, МПа

δ, %

σВ, МПа

δ, %

ФСМг7

412

2,2

584

4,9

643

6,4

ЖКМК-4

579

9,2

628

9,1

631

8,2

ЖКМК-2

613

9,3

623

8,9

638

8,3

 

На основе результатов исследований и производственного опыта для модифицирования исходного расплава с содержанием 0,025-0,035 % S рекомендуются лигатуры типа ЖКМК.


Full Text: PDF