Подбор составов и видов исполнения модификаторов для сфероидизирующей обработки высокопрочного чугуна Gh-56-40-05 методом внутриформенного модифицирования в ОАО АЛНАС.

Как было выявлено на первом этапе работ, металлургические проблемы, возникшие при изготовлении опытных отливок из высокопрочного чугуна Gh-56-40-05, связанные с модифицированием при внутриформенном модифицировании – отсутствие однородности механических свойств и структуры в различных сечениях отливок, которое, в частности, привело к поломкам деталей во время стендовых испытаний. При этом были получены хорошие показатели качества металла в отдельных образцах, наилучшие показатели получены при применении Lamet без дополнительного графитизатора.

Особенности получения отливок следующие. Принципиальной особенностью метода внутриформенного модифицирования является отсутствие времени для усреднения действия модификатора по объему отливки и возможности удалить нежелательные продукты взаимодействия модификатора с расплавом, воздухом и материалом формы из полости отливки. Тонкостенность отливок до 4-5 мм, и, соответственно, необходимость высокой температуры заливки форм (Т_зал ~ 1440-1460 ˚С, а Т_вып ~ 1500-1540 ˚С) приводит к возможности получения дополнительных засоров в расплаве. Относительно высокое содержание серы в чугуне ([S] допускается до 0,02 % с риском превышения этого предела за счет попадания высокосернистого чугуна в шихту, а также «болото» заливочного устройства) также приводит к возможности получения дополнительных засоров (например, в виде CaS). Разнотолщинность отливок приводит к получению дополнительной неоднородности структуры и свойств в разных сечениях. Учитывая эти особенности, а также результаты анализа существующих материалов для модифицирования, проделанного на первом этапе работ, к дальнейшему рассмотрению были приняты составы, удовлетворяющие следующим критериям:

· Элементный состав модификаторов – близкий к составу «Lamet» на железо-кремниевой основе, желательно – с увеличением содержания магния, но не более 7 %.

· Содержание магния в узких пределах, не более 1,0 %.

· Наличие редкоземельных элементов, предотвращающих риск получения плохой формы шаровидного графита при повышенном содержании десфероидизаторов.

· Наличие в ограниченных количествах активных элементов, усиливающих сфероидизирующее действие магния.

· Минимальное содержание десфероидизирующих элементов (кислорода, серы и др.)

По этим критериям для исследования были выбраны следующие марки модификаторов для сфероидизирующей обработки высокопрочного чугуна методом внутриформенного модифицирования (Таблица 2.5).

Таблица 2.5.

Модификаторы для обработки высокопрочного чугуна методом внутриформенного модифицирования

Обозначение марки	Массовая доля, %
Mg	Ca	РЗМ	Ba	Si	Al	Fe
Lamet [5]	5,0-6,0	0,4-0,6	La 0,25-0,4	-	44-48	0,8-1,2	ост.
VL7 [6]	5,5-6,5	0,5	0,6	-			ост.
FeSiMg7 [4]	6,5-7,0	0,2-0,8	0,3-0,8	-	50-55	1,0-1,5	ост.

Дата добавления: 2015-07-18