Отрабатывается новый технологический процесс производства отливок из одного базового расплава со структурой и свойствами износостойкого белого чугуна в одной и вязкого ударостойкого высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в другой локальной ее части методом литья по газифицируемым моделям. Рис. 1. Общий вид пенополистироловых моделей отливок с разветвленной (а) и ярусной (б) литниково-модифицирующей системой

Сущность процесса заключается в заливке исходного чугуна, склонного к кристаллизации с отбелом выплавленного в одном плавильном агрегате, в литейную форму через общий стояк и каналы разветвленной (рис.1, а) или ярусной (рис.1, б) литниковой системы, разделяющей расплав на два потока, один из которых направляется непосредственно в полость формы, где кристаллизуется износостойкий белый чугун. Другой поток проходит через литниковые каналы с проточной реакционной камерой, в которой расплав обрабатывается сфероидизирующим модификатором, и впоследствии формирует вязкую матричную зону отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Для стабильного получения структуры и свойств высокопрочного чугуна с шаровидным графитом при модифицировании исходного чугуна склонного к кристаллизации с отбелом в работе предварительно проведены исследования по оптимизации сфероидизирующих добавок. Выявлены закономерности влияния температурно-скоростных режимов заливки расплава и конструктивно-технологических приемов для предотвращения гидродинамического перемешивания чугунов, заполняющих разные части отливок.

Полученные результаты экспериментов позволили реализовать производство отливок, кристаллизующихся в одной части из белого чугуна с перлито-цементитной структурой и в другой части из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в феррито-перлитной металлической матрице.