Важным фактором, способствующим увеличению механических свойств легированного медью высокопрочного чугуна, является повышение качества исходного расплава. Так при плавке в дуговой печи основным процессом на шихте из рафинированного продувкой магнием литейного чушкового чугуна марки ЛР6 и отходов листовой стали 08кп получен расплав с весьма низким содержанием серы и фосфора – 0,008 и 0,029 % соответственно. Низкое содержание серы позволило снизить расход сфероидизирующей лигатуры до 1,2 % от массы металла при модифицировании в ковше, что в 2 раза меньше, чем при модифицировании расплава, выплавленного в индукционной электропечи на шихте из передельного чушкового чугуна ПЛ1 с содержанием 0,035 % S. В результате легирования 1,0 % Cu выплавленного основным процессом расплава с низким содержанием серы и фосфора получен перлитный высокопрочный чугун с s_в ≥ 900 МПа, δ >6 %, который, по сравнению с высокопрочным чугуном, полученным из переплавленного в индукционной электропечи чушкового чугуна ПЛ1, характеризуется повышенной на 20 % прочностью и в 2 раза большим относительным удлинением. В результате нормализации повышаются прочность и твердость, относительное удлинение изменяется незначительно.

Исследование влияния легирования медью на механические свойства проводилось также на высокопрочном чугуне, выплавленном в опытно-промышленных условиях в индукционной печи из шихты, состоящей из рафинированного продувкой магнием чушкового чугуна ЛР3 (30 %) и стали 20 (70 %).

Структура металлической основы клиновидной пробы толщиной 15 мм из исходного высокопрочного чугуна состояла из 70 % перлита (остальное феррит). После легирования 0,35 % Cu количество перлита увеличивается до 85 %, а при легировании 0,60 % Cu – до 95 %. По мере повышения содержания меди прочность s_в увеличивается по линейной закономерности до 920 МПа в высокопрочном чугуне, легированном 1,2 % Cu. Относительное удлинение снижается по мере уменьшения количества феррита и при содержании в металлической основе более 95 % перлита стабилизируется на уровне ~4 %. В данной серии опытов наряду с прочностью и относительным удлинением также определяли условный предел текучести s_0,2, величина которого в легированном медью чугуне превышает 500 МПа.

В целом, наряду с легированием медью, применение качественных шихтовых материалов и выплавляемого основным процессом исходного расплава являются факторами, определяющими получение высоких механических свойств высокопрочного чугуна перлитного класса.