ОДЕРЖАННЯ ВИСОКОМІЦНИХ ЧАВУНІВ ПЕРЛІТНОГО КЛАСУ З ПІДВИЩЕНИМИ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ І МЕХАНІЧНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ
Procesi littâ, 2024, Vol 1 (155), 3-13
DOI:
https://doi.org/10.15407/plit2024.01.003Ключові слова:
високоміцний чавун, перліт, лігатура, модифікувально-рафінувальне оброблення, механічні властивості, нормалізуванняАнотація
Високоміцні чавуни з перлітною металевою основою широко застосовуються для виготовлення великої номенклатури високонавантажуваних деталей машин. Світові лідери в галузі високоміцного чавуну успішно виготовляють деталі з нових марок перлітного високоміцного чавуну, які, порівняно з українськими марками, мають тимчасовий опір розриванню 700–850 МПа і підвищене в 2,5–5 разів відносне видовження. Традиційні технології виготовлення таких чавунів потребують використання в шихті дорогих легувальних елементів (нікелю та / або міді) і обов’язкового проведення енергоємного термічного оброблення. У статті наведено порівняльні дані щодо впливу ковшового модифікування базового розплаву з різних за якістю шихтових матеріалів двома типами магнієвмісних лігатур, а саме нікель-магнієвої NiMg15 та феросиліцій-магній-кальцієвої FeSi45Mg7Ca4, на структуроутворення та механічні властивості високоміцних чавунів у литому стані та після нормалізування. Отримані результати свідчать, що застосування розробленого процесу модифікувально-рафінувального оброблення вихідного розплаву феросиліцій-магній-кальцієвою лігатурою FeSi45Mg7Ca4 спільно з легкоплавким оксидно-фторидним рафінувальним шлаком системи CaO–SiO2–CaF2 взамін традиційного процесу модифікування нікель-магнієвою лігатурою NiMg15 і феросиліцієм FeSi75 є перспективним та ефективним способом отримання високоміцних чавунів перлітного класу з підвищеними технологічними й механічними властивостями при економних енерговитратах на термічне оброблення виливків. Розроблена технологія дозволяє одержати високоміцний чавун перлітного класу, що має такі механічні властивості: тимчасовий опір розриванню σВ = 830–890 МПа; відносне видовження δ = 6,5–7,5 %; ударну в’язкість КС = 30–65 Дж/см2 при твердості 241–255 НВ. Результати досліджень створюють передумови для розроблення нових конструкцій деталей сучасної техніки, заготовки яких отримують литтям, із заданими високими механічними властивостями та експлуатаційними характеристиками і високоефективних економічних технологій їх одержання.
Посилання
Zanardi F., Bonollo F., Angella G., et al. (2017). A contribution to new material standards for ductile irons and austempered ductile irons. International Journal of Metalcasting. Vol. 11, is. 1, pp. 136-147. https://doi.org/10.1007/s40962-016-0095-6.
Masaggia S. (2010). The development of ADI and IDI in Italy. Procedia Engineering. Vol. 2, is. 1, рр. 1459-1476. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2010.03.158.
Meehanite Specification Handbook 2013. URL: https://meehanitemetal.com/technical-lit.
Menk W. (2018). A new high strength high ductile nodular iron. Materials Science Forum. Vol. 925, pp. 224-230. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.925.224.
Menk W. (2018). Ein neues hochfestes, hoch duktiles Gusseisen mit Kugelgrafit. GIESSEREI. Vol. 105, no. 8, pp. 36–40 [in German].
Hartung C., White D., Copi K., Liptak M., Logan R. (2014). The continuing evolution of MgFeSi treatments for ductile and CG irons. International Journal of Metalcasting. Vol. 8, is. 2, pp. 7-15. https://doi.org/10.1007/BF03355577.
Pietrowski S. (2009). Control of cast iron and casts manufacturing by inmold method. Archives of foundry engineering. Vol. 9, Is. 3. pp. 133–142.
Bublikov V. B., Narivskyi A. V., Bachynskyi Yu. D. (2021). Technology of thin-walled ductile cast iron castings obtaining in coated metal moulds with the use of in-mold melt modifying. Metal and Casting of Ukraine, no. 1, pр. 46–53 [in Ukrainian].
Bublikov V. B. (2007). Calcium in high-strength cast iron. Processy lit`a (Casting processes), no. 5, pp. 4–10 [in Russian].
Bublikov V. B. (1998). Features of main types modifiers interaction with molten cast iron during in-mold modifying. Processy lit`a (Casting processes), no. 1, pp. 30–36. [in Russian].
Bublikov V. B., Yasinskiy A. A., Syroporsnev L. N., Berchuk D. N., Kirishun I. V. (2011). Influence of nickel on the structure and mechanical properties of high-strength cast iron castings. Processy lit`a (Casting processes), no. 2, pp. 24–34 [in Russian].
Bublikov V. B., Yasinsky A. A., Syroporshnev L. N., Bachynskyi Yu. D., Kozak D. S. (2010). Copper in high-strength cast iron. Processy lit`a (Casting processes), no. 3, pp. 46–57 [in Russian].
Fay A., Pinel P. (2020). Inoculation solutions against metallurgical problems. International Journal of Metalcasting. Vol. 14, pp. 1123-1135. doi: 10.1007/s40962-020-00431-4.
Fay A., Pinel P. (2020). Inoculation solutions against metallurgical problems. International Journal of Metalcasting. Vol. 14, pp. 1123-1135. doi: 10.1007/s40962-020-00431-4.
Bublikov V. B., Yasinskiy A. A., Syroporsnev L. N., Kozak D. S., Bachinskiy Yu. D. (2009). Influence of silicon content and cooling rate on chill formation in ladle-modified high-strength cast iron castings. Processy lit`a (Casting processes), no. 4, pp. 17–24. [in Russian].
Klochnev N. I. (1968). Foundry properties of cast iron. M.: Mashinostroenie. 132 p. [in Russian].
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 В.Б. Бубликов, Ю.Д. Бачинський, О.П. Нестерук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
