Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2022

Розмір шрифту: 
ГРАФІТИЗУВАЛЬНЕ МОДИФІКУВАННЯ ВИСОКОМІЦНОГО ЧАВУНУ
Д. М. Берчук, В. Б. Бубликов, О. О. Ясинський, В. О. Овсянников

Остання редакція: 2022-06-01

Тези доповіді


Останнім часом значна частина досліджень стосовно високоміцного чавуну спрямована на підвищення ефективності модифікувального впливу, зокрема на процес кристалізації тонкостінних виливків для одержання їх без відбілу та з підвищеним комплексом технологічних, механічних і службових властивостей.
Одержати без відбілу тонкостінні виливки дозволяє внутрішньоформове модифікування, яке максимально наближене за часом до початку процесу кристалізації і має високу графітизувальну здатність.
У якості графітизувального модифікатора використовують FeSi, завдяки поширеності і відносній економічності кремнію, який ефективно підвищує активність вуглецю в розплаві та твердому розчині.
Перспективним для модифікування чавуну є застосування кальцію. Кальцій є активним десульфуратором і розкислювачем, який покращує модифікувальну здатність, підвищує ступінь перлітизації структури одержаного чавуну. Однак, кальцієвмісні лігатури утворюють значну кількість тугоплавкого шлаку, який гальмує тепломасообмінні процеси між розплавом та лігатурою. Кількість шлаку, який утворюється, залежить від кількості кальцію у складі лігатури, тому актуальними є дослідження впливу внутрішньоформового графітизувального модифікування малою кількістю кальцію у складі лігатури на структуроутворення високоміцного чавуну.
Досліджено вплив графітизувального модифікування FeSi з 0,5% Са (1) та FeSi з 3,0% Са (2) на структуру високоміцного чавуну. Вплив графітизувального модифікування досліджували після сфероїдизувального модифікування в ковші FeSiMg7Ca6 лігатурою. Хімічний склад чавуну (масова частка елемента, %) дослідних плавок: 3,8 С; 3,1 Si; 0,035 Mg; до 0,28 Mn; до 0,1 Cr; до 0,016 S; до 0,05 P. Для одержання ступінчастої проби розплав заливали у форму, де в реакційній камері під стояком знаходився один з зазначених графітизувальних модифікаторів.
В результаті внутрішньоформового графітизувального модифікування у всіх перетинах ступінчастої проби структурно-вільний цементит відсутній і сформувалася феритно-перлітна металева основа.
Експериментальні дані по впливу внутрішньоформового графітизувального модифікування феросплавами на структуру високоміцного чавуну наведено у табл. 1.

Таблиця 1– Вплив модифікаторів та товщини зразків на мікроструктуру високоміцного чавуну

Аналіз отриманих даних показав, що використання феросиліцію FeS iз 3% Са, на відміну від FeS iз 0,5% Са, сприяє збільшенню ступеню сфероїдизації графіту, підвищенню інокулювальної здатності в 1,4 рази у зразках з найменшою товщиною 2,5 та 3,5 мм (в зразках товщиною 6,5 та 12,5 мм різниця мінімальна) і збільшенню кількості фериту на 2…9% в усьому діапазоні товщин.

Full Text: PDF