ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЧУГУНА НА СКОРОСТЬ ПЛАВЛЕНИЯ ЛИГАТУРЫ ФСМг7
DOI:
https://doi.org/10.20535/2519-450x.6.2015.61312Анотація
Бачинский Ю.Д., Бубликов В.Б., *Бачинский В.Д., Моисеева Н.П.(ФТИМС НАН Украины, *НТУУ «КПИ»,г. Киев)
Применение традиционных FeSiMg лигатур для внутриформенного модифицирования не всегда рационально по причине недостаточно быстрого их растворения, особенно в начальном периоде заливки, что недопустимо при производстве тонкостенных отливок. Поэтому, очевидна актуальность изучения механизмов межфазного взаимодействия и кинетических режимов плавления FeSiMg лигатур в жидком чугуне для разработки на основе полученных закономерностей новых быстроплавящихся сплавов, повышающих эффективность модифицирующей обработки в предкристаллизационном периоде.
Экспериментально исследовали скорость плавления ферросилиций-магниевой лигатуры ФСМг7, химический и фазовый состав которой представлен в таблице. В исходной микроструктуре лигатуры наблюдались лебоит (~50 %), кремний (24,7 %), силицид магнияMg2Si (23,2 %) и небольшое количество комплексной Si-РЗМ-Ca-фазы.
Таблица – Химический и фазовый состав исследуемой лигатуры ФСМг7
Лигатура Массовая доля элемента, % Количество фазы, %
Mg Ca РЗМ Si Fe FeSi2 Si Mg2Si Si-РЗМ-Ca
ФСМг7 7,5 0,45 0,75 55,3 36,0 49,68 24,69 23,21 2,42
Подготовленные и взвешенные образцы размером ~15×15×15 ммвыдерживали от 2,2 до 5,0 свжидком чугуне с температурой 1350 или 1400 °С. Извлеченный образец после выдержки охлаждался на воздухе. Массовую скорость плавления (г/с) определяли по потере массы образца за единицу времени его пребывания в жидком чугуне.
Проведенные исследования позволили установить, что при погружении образцов в расплав чугуна стемпературой 1400°С, наиболее часто применяемой в технологиях модифицирования, в течение 2,2 с достигается высокая массовая скорость плавления ферросилиций-магниевой лигатуры (примерно 4,3 г/с).С увеличениемдлительности выдержки образца наблюдается снижение скорости плавления лигатуры до 2,3 г/с. Это можно объяснить тем, что вначале происходитплавление наиболее легкоплавкой фазы Mg2Si (tпл = 1078 °С) и, количественно преобладающей в структуре, фазы FeSi2 с относительно невысокой температурой плавления (tпл = 1220 °С). Со временем количество этих фаз уменьшается вследствие перехода магния и кремния из лигатуры в чугун, а железа – из чугуна в лигатуру и образования высокожелезистого соединения FeSi с температурой плавления 1410 °С. Вследствие этого значительно возрастает температура ликвидус и резко снижается скорость плавления лигатуры.
При температуре расплава 1350°Сскорость плавления лигатуры остается равномерной во всем исследуемом диапазоне выдержки образцов и находится в интервале 2,5…2,7 г/с в результате меньшей интенсивности испарения магния из магнийсодержащей фазы.Повышение температуры жидкого чугуна с 1350 до 1400 °С эффективно способствует увеличению скорости плавления лигатуры ФСМг7 в результате интенсификации тепло- и массообменных процессов в системе «жидкий чугун – ферросилиций-магниевая лигатура».
##submission.downloads##
Опубліковано
2016-02-29
Номер
Розділ
Сучасні технології виготовлення виливків із чавуну, сталі та кольорових металів.
Ліцензія
Авторське право (c) 2016 Нові матеріали і технології в машинобудуванні
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Етика автора:
- Автор (або колектив авторів) несе (чи) відповідальність за новизну і достовірність результатів наукового дослідження. Автори статті повинні надавати достовірні результати проведених досліджень. Завідомо неправдиві або сфальсифіковані затвердження неприйнятні.
- Автори повинні гарантувати, що результати дослідження, викладені в поданій рукописи, повністю оригінальні.
- Запозичені фрагменти або твердження повинні бути оформлені з обов'язковим зазначенням автора та першоджерела.
- Неетичні і неприйнятні надмірні запозичення, а також плагіат в будь-яких формах, включаючи неоформлені цитати, перефразування або привласнення прав на результати чужих досліджень.
- Необхідно визнавати внесок всіх осіб, так чи інакше вплинули на хід дослідження, зокрема, в статті повинні бути представлені посилання на роботи, які мали значення при проведенні дослідження.
- Співавторами статті повинні бути вказані всі особи, які внесли істотний внесок у проведення дослідження.
- Автори не повинні надавати в журнал рукопис, яка була відправлена в інший журнал і знаходиться на розгляді, а також статтю, вже опубліковану в іншому виданні.
Етика редакції:
- Редакція несе відповідальність за оприлюднення авторських творів. При прийнятті рішення про публікацію редактор журналу керується достовірністю представлення даних і наукової значимістю даної роботи.
- Редактор повинен оцінювати інтелектуальний зміст рукописів. Виходячи з принципів конфіденційності неопубліковані дані, отримані з представлених до розгляду рукописів, не повинні використовуватися для особистих цілей або передаватися третім особам без письмової згоди автора.
- Редактор не повинен допускати до опублікування інформацію, якщо є достатньо підстав вважати, що вона є плагіатом.
Етика публікацій:
Журнал є виданням відкритого доступу. Всі статті вільні для перегляду, читання, завантаження та друку.
Матеріали приймаються українською, російською або англійською мовами і відповідно публікуються мовою оригіналу.
