Розглянуто вплив домішок фосфору та сірки на характеристики чавунів, що визначають рівень перехідного електроопору контакту чавун - вуглеграфіт. Урахування усадочних властивостей чавунів та подальшого їх термічного розширення дозволить керувати експлуатаційними характеристиками алюмінієвих електролізерів за рахунок створення щільного контакту між чавунним виливком та вуглеграфітовим блоком.

Проведены опыты по определению влияния нарастающего содержания серы на формообразование графита в Fe - C - Si сплавах, модифицированных магнием. Получены экспериментальные данные о морфологии графитных включений и характере распределения в них серы, которые дают основание непосредственно связывать ее присутствие в магниевом чугуне с формой образующихся кристаллов графита.

Проведено комплекс досліджень мікроморфології первинних графітних кристалів, що утворюються в процесі твердіння сірого чавуну після вакуумного переплаву. Отримані експериментальні дані щодо морфології графітних включень і характер розподілу в них S і O надають підставу безпосередньо пов'язувати їх присутність в розплаві з формою кристалів графіту, які утворюються.

Проанализированы обнаруженные систематические ошибки при авторадиографии проб чугуна и измерениях радиоактивности его фракций. Поэтому можно считать, что адсорбционно-диффузионная теория формирования шаровидного графита не имеет радиоизотопного убедительного экспериментального подтверждения.

Розглянуто етапи дослідження бакунінською школою металографів процесу росту кристалів графіту під час твердіння сірого та високоміцного чавуну. Показано, що в ході вивчення твердіння сірих чавунів на прикладі будови аустенітно-графітної евтектики отримано перші докази бікристалітної природи евтектичного зерна - колонії. Описано модель формування графітного сферокристала, що базується на уявленнях про розщеплення в процесі росту кристала в розплаві, про множинне зародження гвинтових дислокацій та рафінування розплаву в разі модифікування.

Исследовано влияние фосфора (0,02-0,76 %) на микроструктуру, кратковременную прочность, характеристики циклической трещиностойкости и микромеханизм усталостного разрушения серых (СЧ) и высокопрочных (ВЧ) чугунов. Установлено, что низкая циклическая трещиностойкость СЧ и ВЧ с повышенным содержанием фосфора (0,7 - 0,8 %) обусловлена распространением усталостной трещины путем межзеренного скола, который инициируется разорванной или сплошной сеткой выделений тройной мелкозернистой фосфидной эвтектики (ФЭ) по границам ферритных зерен. Показано, что с точки зрения циклической трещиностойкости допустимо легировать чугун фосфором до 0,3 %, когда образуется ФЭ в количестве 3 - 5 % для СЧ и 4 - 7 % для ВЧ, не ухудшая существенно сопротивление хрупкому разрушению СЧ и ВЧ ферритного и ферритно-перлитного классов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.320.36

Рубрики:

Графітизація при кристалізації чавуну. Модифікування (сфероїдизація графіту в чавуні)

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена возможность графитизирующего модифицирования чугуна в литейной форме при производстве прокатных валков. Показано, что в ходе внутриформенного модифицирования прокатного валка можно оказать дифференцированное воздействие на структуру осевой зоны. Для реализации технологии не требуется кардинального изменения технологического процесса.

Вивчено вплив вібрації на структуру та формоутворення графіту у зливках сірого чавуну. Встановлено, що накладання пружних коливань на розплав під час твердіння призводить до подрібнення дендритів аустеніту, утворення тонкодиференційованої графітної евтектики, подрібнення евтектичних аустенітно-графітних колоній і збільшення частки перліту в металічній матриці чавуну. Відмічено зв'язок параметрів структури з переохолодженням розплаву та температурним градієнтом по перерізу зливка.

За результатами аналізу металографічних досліджень показано, що пересичення розплаву чавуну є необхідною умовою сфероїдизації графіту, а сфероїдизуючий вплив магнію більшою мірою пов'язаний з пересиченням розплаву, ніж з його рафінуванням. Зазначено, що відбілюючий вплив магнію на розплав може бути наслідком утворення карбідних сполук магнію.

Досліджено мікроморфологію графітних включень, які утворюються в технічних чавунах, модифікованих церієм, у разі кристалізації та відпалу. На підставі мікроаналізу безпосередньо показано, що присадка церію не забезпечує одержання в литій структурі всього графіту в кулястій формі. Графіт відпалу формується у вигляді компактних кристалів з різної форми, що пов'язано з будовою металевої матриці, в якій вони зароджуються та зростають.

Дан критический анализ общепринятых гипотез образования шаровидного графита. Показана определяющая роль несплошностей в зарождении и росте графита. Рассмотрена эволюция газового пузырька в процессе зарождения и роста графита. Показано, что размеры пузырька и образующегося в нем графита определяются изменением давления в пузырьке и конденсацией газа. Последняя ведет к деформации графита и заполнению им несплошности. Основываясь на экспериментальных и теоретических данных, проанализированы условия сохранения шаровидной формы при росте графита.

Обобщены результаты исследований, относящиеся к кристаллизации сверхэвтектоидного углерода в белых и серых чугунах. Показано, что в зависимости от состава чугунов и размеров аустенитных кристаллов сверхэвтектоидный углерод может выделяться в виде графита или цемента, в связи с чем меняется и местоположение его образований в структуре железоуглеродистых сплавов.

Изучены особенности микроморфологии кристаллов первичного графита, выросших при затвердевании магниевого чугуна, содержащего различное количество кислорода. Показано, что форма графитных включений существенно зависит от присутствия в модифицированном расплаве атомарного кислорода и его прямого воздействия на дислокационный механизм их роста.

Досліджено ефективність модифікування сірого чавуну порошком феросиліцію у порожнині ливарної форми в процесі лиття за моделями, що газифікуються, у вакуумовану ливарну форму. Показано вплив гідро-, газодинаміки процесу на однорідність структури та властивостей чавуну в об'ємі виливків.

Наведено результати досліджень щодо оцінки впливу різних факторів на утворення кулястого графіту під час кристалізації Fe - C - Si сплавів. Установлено, що оптимальними умовами одержання включень графіту кулястої форми є рафінування розплаву від домішок кисневої групи (сірка, кисень) і підвищений ступінь його переохолодження в процесі кристалізації.

Описаны результаты модифицирования легированного чугуна, выплавляемого в дуговой электропечи ДЧМ10 и индукционных печах ИСТ1-0,8/М5. Проведен сравнительный анализ эффективности обработки расплава модификаторами ФС65БаКСт2, ФС65Ба4 и лигатурой с РЗМ. Сделаны выводы о целесообразности применения комплексных модификаторов для получения чугуна, удовлетворяющего заданным требованиям по микроструктуре.

Наведено результати термодинамічного аналізу процесів зародження та розчинення графіту в залізних сплавах і оцінено роль несуцільностей. Показано, що графітні частинки з поперечником ~ 10 нм можуть тривало існувати в залізних сплавах. Експериментально досліджено методи одержання ультрадисперсних структур, що базуються на термоциклюванні з мартенситним перетворенням, гарячій деформації високоміцного чавуну, індукційному нагріві в області передплавильних температур. Із застосуванням цих методів у приповерхневих шарах чавуну одержано структури з частками графіту з поперечником ~ 1 мкм і такою ж відстанню між частинками.

Досліджено ефективність модифікування чавуну низькомагнієвими лігатурами, які містять Ca, РЗМ та Zr. Показано, що низькомагнієві лігатури з активними модифікованими елементами забезпечують високу ступінь сфероїдизації включень графіту. Найбільш високі механічні властивості високоміцного чавуну одержано у разі модифікування сфероїдизуювальними лігатурами з максимальним вмістом Mg, Ca, РЗМ і Zr.

Наведено результати експериментальних досліджень з впливу основних факторів внутрішньоформенної обробки розплаву на структуру та властивості високоміцного чавуну з кулястим графітом у процесі лиття за моделями, що газифікуються. Встановлено, що оптимальною технологією для одержання якісних виливок з високоміцного чавуну з кулястим графітом у процесі лиття за моделями, що газифікуються з пінополістиролу за умов виробництва, є обробка розплаву чавуну лігатурою VL63(M) з розміром частинок модифікатора 1,0 - 1,6 мм в кількості 1,5 - 2,0 % від маси, який обробляють рідким чавуном, в проміжній реакційній камері нижнього розташування. Реалізація даної технології забезпечує одержання у виливках графіту правильної кулястої форми та феритно-перлітну структуру чавуну з високою кількістю фериту в литому стані без термообробки.