Сравнительный анализ высокопрочных чугунов, полученных различными способами.
Чайкин В.А., Каргинов В.П., Чайкина Н.В.
Сборник докладов Литейного консилиума №2 «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов» -
Челябинск: Челябинский Дом печати, 2007 - с. 100.
Прогресс литейного производства неразрывно связан с производством заготовок из конструкционных материалов, обеспечивающих значительный
рост надежности и долговечности продукции машиностроения. Таким перспективным материалом является высокопрочный чугун с шаровидным графитом
(ЧШГ), имеющий целый ряд преимуществ перед другими традиционно применяемыми сплавами. Поэтому расширению производства ЧШГ всегда уделялось
и уделяется большое внимание.
Большую потребность испытывает машиностроение и другие отрасли народного хозяйства в высокопластичном чугуне марки ВЧ 40, который
близок по механическим свойствам к стали. Это достигается тем, что структура такого чугуна ферритная, либо содержит не более 20% перлита.
Из ВЧ 40 изготавливают отливки ходовой части автомобилей, такие как ступицы, чашки дифференциалов, корпуса мостов и т. д. Из ферритного
чугуна начинают изготавливать холодильники для доменных печей массой до двух тонн. Ферритная структура не подвергается в процессе эксплуатации
рекристаллизации, что повышает стойкость холодильников. И, наконец, мощным потребителем отливок из ВЧ 40 становится ОАО «Российские железные
дороги», которые используют из этого материала монорегуляторы и анкеры промежуточного рельсового скрепления АРС-4, предназначенные для
прикрепления подошвы рельса к шпалам. Следует отметить, что производство вышеуказанных отливок пытаются освоить многие заводы. В настоящее
время успешно справляется с поставленной задачей Мценский литейный завод, производящий ВЧ 40 модифицированием в литейной форме без термической
обработки. Другие заводы, такие как Подольский чугунолитейный завод, КАМАЗ-Металлургия, производящие ВЧ в ковше, не могут получить ВЧ 40
без термической обработки, что значительно удорожает литье и делает его не конкурентно способным. Ниже приведен анализ причин вышесказанного.
Из многих широко распространенных в практике литейного производства способов получения ЧШГ особого внимания заслуживают процесс
внутриформенного модифицирования, который внедрен, например, на Ярцевском заводе ''Двигатель'', и процесс модифицирования в ковше с крышкой,
использующийся, например, на Минском тракторном заводе. Первый способ легко вписывается в технологический процесс производства отливок из
серого чугуна, не требуя никаких капитальных затрат, не ухудшая при этом экологию литейных цехов, обеспечивая усвоение магния до 80%.
Модифицирование в ковше с крышкой также является удобным, эффективным и надежным процессом с хорошими технико-экономическими показателями.
Капитальные и эксплуатационные затраты обычно намного ниже, чем при большинстве других промышленных процессах модифицирования. Применение
крышки позволяет предотвратить горение магния, снижает выделение дыма, устраняет разбрызгивание металла и обеспечивает минимальные потери
температуры и углерода.
Модифицирование первым способом производилось в действующем цехе серого чугуна магний содержащей лигатурой ФСМГ-7 фракцией 1–5 мм в
количестве 1,4–1,6%, которая помещалась в специальную реакционную камеру внутри литейной формы. При заливке формы чугуном расплав растворяет
лигатуру и насыщается магнием. Плавка чугуна производилась дуплекс процессом с использованием в качестве вторичных агрегатов для выдержки и
перегрева расплава до температур 1480-1500°С индукционных миксеров. Плавку первичного чугуна производили, используя индукционную тигельную
печь промышленной частоты емкостью 60 тонн.
Сфероидизирующее модифицирование расплава во втором случае производят в установке “ковш-крышка” емкостью 1 тонна при температуре
1500-1530°С модификатором ФСМГ7 в количестве 2%. Разливка высокопрочного чугуна производится ковшами емкостью 350 кг, при заполнении
которых производится графитизирующее модифицирование комплексным модификатором ФС65 с барием и цирконием в количестве 0,4% от массы металла.
Плавка же чугуна ведется в сталелитейном цехе в электропечах ДСП-6 с кислой футеровкой.
В обоих случаях для определения механических свойств и химического состава чугунов заливались клиновидные технологические пробы,
предусмотренные ГОСТ. Клинья располагались в литейной форме и заливались вместе с отливками. Из них изготавливались образцы для определения
механических свойств, химического состава и микроструктуры чугуна. Поэтому представилась возможность сравнить основные качественные
показатели ЧШГ, полученных модифицированием в форме и в ковше. В данном случае имелась возможность получения обширного экспериментального
материала, поэтому для анализа использовались методы математической статистики и регрессионного анализа. Вычисления проводились на ПЭВМ с
использованием программы STATISTIK & ANALISIS.
В ЧШГ исследовались стабильность предела прочности, относительного удлинения и твердости. Основные статистики этих показателей приведены в
таблицах 3 – 5 и наглядно изображены на гистограммах рис. 1 – 3...>>
Здесь представлен отрывок статьи:
Чайкин В.А., Каргинов В.П., Чайкина Н.В. Сравнительный анализ высокопрочных чугунов, полученных различными способами. -
Сб.докладов Литейного консилиума №2 «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов» -
Челябинск: Челябинский Дом печати, 2007 - с. 100.
Запросить полный текст статьи в формате PDF можно по электронной почте или ICQ
Перейти к разделу "Статьи"
|
