ЛІГАТУРИ НА АЛЮМІНІЄВІЙ ОСНОВІ ДЛЯ ЧАВУНУ ТА СТАЛІ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2519-450x.6.2015.63160Анотація
В металургії та ливарному виробництві для підвищення фізико-механічних та інших спеціальних властивостей чавуну та сталі застосовують широкий спектр лігатур. Серед них досить поширені лігатури на основі алюмінію завдяки їх невисокій температурі плавлення і відносній простоті виробництва.
Наприклад, досить широко використовують лігатури, які містять 20…30% хрому, 30…35% марганцю, решта-алюміній. Але такі лігатури, не дивлячись на наявність у їх складі легуючих елементів, не досить ефективні внаслідок слабкої модифікуючої дії на розплав.
У цій роботі поставлено за мету підвищити модифікуючу здатність лігатур Al-Cr-Mn шляхом введення до їх складу рідкоземельних металів(РЗМ).
Лігатури виплавляли наступним чином: у розплавлений та перегрітий до 1200-1300°С алюміній окремими порціями вводили хром, потім марганець, причому останні можна вводити як у чистому вигляді,так і у вигляді феросплавів. Після повного розчинення хрому і марганцю в розплав вводили РЗМ у вигляді мішметалу або фероцерію, розплав рафінували та розливали у виливниці. Лігатури можуть тривалий час зберігатися на повітрі , легко подрібнюватися і добре засвоюватись рідким металом. Температура плавлення лігатур залежно від співвідношення компонентів становить 810…1220 °С.
Були виплавлені кілька лігатур такого хімічного складу (табл.1)
Табл. 1 Хімічний склад лігатур
Інд. Вміст елементів, % мас.
Al Cr Mn РЗМ Fe
1 40 25 35 ___ –
2 30 15 15 35 решта
3 70 10 10 8 –
4 40 20 30 2 –
Цими лігатурами обробляли чавун такого хімічного складу, % за масою : С-3,22; Si-1,93; Mn-0,77; S-0,03; P-0,067; Fe-решта.
У всіх випадках кількість лігатури, що вводилась у ківш з чавуном, складала 0,5%. Механічні властивості чавуну після обробки кожною лігатурою наведені в табл.2.
Табл. 2 Властивості оброблених чавунів
Інд. Межа міцності на розтяг( ), МПа Межа міцності при згині
), МПа Стріла прогину при відстані між опорами 300 мм, мм Твердість, НВ
1 227 424 1,8 197
2 548 929 3,4 285
3 463 937 5,8 269
4 332 616 2,1 229
Також цими лігатурами обробляли сталь 35ХЛ такого хімічного складу: C-0,33; Si-0,38; Mn-0,49; Cr-0,88; Fe-решта. Кількість лігатури,що вводилась у ківш з металом, складала в кожному випадку 1%. Зразки для дослідження механічних властивостей сталі гартували у маслі від температури 860 °С і потім відпускали при 500 °С протягом 1 години.
Механічні властивості сталі 35ХЛ після обробки лігатурами наведені у табл. 3
Табл.3 Властивості сталі 35ХЛ після оброблення лігатурами
Інд. Межа міцності на розтяг( ), МПа Межа текучості
( ), МПа Відносне видовження( ,% Відносне звуження , % Ударна в’язкість, кДж/м2
1 938 762 10,8 46,7 627,6
2 1126 834 10,5 43,3 696,2
3 1039 807 10,4 45,1 647,2
4 1162 899 10,1 42,.9 764,9
На підставі проведених досліджень для суттєвого поліпшення фізико-механічних властивостей чавуну та сталі можна рекомендувати лігатури такого хімічного складу, % за масою : Al-30…70; Сr-10..25; Mn-10…30; РЗМ-2…35; Fe-решта. Такий широкий діапазон концентрацій елементів у лігатурах дає можливість поліпшувати саме ті властивості металу, які є визначальними для конкретних виробів.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
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.
