Модифицирование в предкристаллизационном периоде предоставляет современному литейному производству новые возможности для создания высокорентабельного производства высококачественных тонкостенных отливок из высокопрочного чугуна. Повышение эффективности модифицирования за счет минимизации промежутка времени между обработкой и затвердеванием высокоуглеродистого расплава, повышении скорости снятия перегрева и теплоотвода расплава при кристаллизации в разы интенсифицирует образование сферокристаллов графита, ускоряет формирование измельченной эвтектики «шаровидный графит - аустенит», предотвращает метастабильный механизм кристаллизации с образованием нежелательной цементитной фазы, сопровождающийся развитием ликвации и образованием усадочной пористости.

Определены основные средства управления процессом модифицирования чугуна в предкристаллизационном периоде:

- введение в расплав диспергированного графита для образования дополнительных кластеров графита (нанообластей с высоким содержанием углерода), которые усиливают влияние модифицирования в направлении увеличения количества активных центров кристаллизации шаровидного графита и предотвращение перехода к варианту кристаллизации с образованием метастабильной цементитной фазы;

- высокоэффективное модифицирование в проточном реакторе литниковой системы;

- интенсивное снятие перегрева расплава, ускоренная кристаллизация отливки при скорости ее охлаждения 5…12 °С/с.

Применение низкосернистого исходного чугуна 0,010…0,015 %, температуры заливки 1400…1420 °С, в условиях невысокой скорости заливки 1,0…1,5 кг/с, при минимальном расходе ферросилиций-магниевой лигатуры 0,7…0,8 % регламентированного фракционного состава. При указанных параметрах создаются условия для формирования в реакторе движущейся жидко-твердой среды с максимально развитой величиной поверхности межфазного взаимодействия, что обеспечивает растворение ферросилиций-магниевой лигатуры в ускоренном режиме и повышает степень перехода магния из лигатуры в металл отливок до 80…90 %.

Разработанные технологические параметры обеспечивают повышение эффективности модифицирования в направлении оптимизации структуро- образования и повышения свойств литых изделий из высокопрочного чугуна.