ВПЛИВМОДИФІКУВАННЯ FeSiMg ЛІГАТУРАМИ З МІДДЮ І ВАНАДІЄМ НАПАРАМЕТРИ ВИСОКОМІЦНОГО ЧАВУНУ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2519-450x.6.2015.61314Анотація
Бачинський В.Д., Бачинський Ю.Д.1, Бубликов В.Б.1, Сиропоршнєв Л.М.(НТУУ «КПІ», 1ФТІМС НАН України, м. Київ)
Модифікування є обов'язковою технологічною операцією отримання чавунів з кулястим або вермикулярним графітом. При модифікуванні цілеспрямовано змінюються хімічний склад, структура, фізико-хімічні властивості розплаву. Найбільш часто обробку вихідного розплаву чавуну проводять відносно дешевими з економічної точки зору і доступними FeSiMg лігатурами. Лігатури, які містять окрім магнію підвищений вміст інших модифікуючих елементів, отримали назву комплексних.
Досліджено властивості високоміцного чавуну, модифікованого окремо трьомарізними FeSiMg лігатурами методом внутрішньо формового модифікування (ВМ) (табл. 1).
Таблиця 1 – Хімічний складдосліджуваних FeSiMg лігатур
Лігатура Масова частка елемента, %
Mg Ca РЗМ Ba V Mn Cu Si Fe
ФСМг7(ВМ) 7,8 1,5 0,75 − − − − 60,0 решта
ФСМг9Вд5(ВМ) 9,1 1,5 0,68 2,0 4,0 4,0 − 51,0 решта
ФСМг9Д30(ВМ) 9,7 1,5 0,65 1,5 − − 30,0 41,0 решта
Досліджували структуроутворення і механічні властивості виливків технологічної проби з високоміцного чавуну, модифікованого в ливарній формі комплексними магнієвмісними лігатурами в кількості 1,0 % від маси розплаву. Виплавляння розплаву проводили в індукційній печі місткістю 12 кг.
В технології отримання високоміцного чавуну ефективність модифікування доцільно визначати за показником ступеня сфероїдизації графіту (ССГ) і відсутністю вибілу виливків. В результаті модифікування лігатурою з 30% міді у структурі ступеней товщиною 2,0 та 3,0 мм утворилося 40 та 20% цементиту, відповідно. При модифікуванні лігатурою з 5% ванадію лише у структурі ступені товщиною 2,0 мм сформувався цементит в кількості 25%. Модифікування лігатурою ФСМг7(ВМ) забезпечує отримання всіх ступеней без утворення структурно-вільного цементиту. Параметри структури ступеней, в яких наявний відбіл, надалі не вивчались. Показник ССГ при модифікуванні знаходився на рівні 90...95% в усіх перерізах.
Модифікування лігатурою ФСМг7(ВМ) забезпечує найбільш високий рівень графітизації і феритизації структури високоміцного чавуну в тонкостінних виливках. При модифікуванні лігатурою ФСМг7(ВМ) в перерізі 2,0 мм сформувалася перліто-феритна металева основа з 48% фериту, а в структурі ступеней 3,0...12,0 мм − ферито-перлітна з 90...95% фериту. У структурі ступеней, кристалізація яких проходила без утворення цементиту, кількість фериту в металевій основі при модифікуванні лігатурою ФСМг9Вд5(ВМ) склала 90...95%, а при модифікуванні лігатурою ФСМг9Д30(ВМ), при збільшенні товщини перетину 6,5...12,0 мм кількість фериту збільшилася з 15% до 25%.
Дані про хімічний склад, структуру та механічні властивості високоміцного чавуну, отриманого методом модифікування розплаву в ливарних формах при виготовленні виливків з товщиною стінки 12 мм, наведено в табл. 2.
Таблиця 2 –Основні параметри високоміцного чавуну
Лігатура Масова частка елемента, % Структура металевої основи Механічні властивості
C Si Mn Mg Cu V σв, МПа σ0,2, МПа δ, %
ФСМг7(ВМ) 3,86 2,73 0,39 0,039 - - П20 (Ф80) 541 396 12,7
ФСМг9Вд5(ВМ) 3,71 2,66 0,41 0,042 - 0,11 П40 (Ф60) 620 432 13,3
ФСМг9Д30(ВМ) 3,78 2,43 0,32 0,071 0,38 - П70 (Ф30) 725 458 7,0
Таким чином, використання досліджених комплексних FeSiMg лігатур дозволяє підвищити механічні властивості виливків з високоміцного чавуну товщиною стінки 12 мм без утворення відбілу.
##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.
