Влияние наследственности на свойства серого чугуна.
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. 105.
В настоящее время наблюдается повышенный спрос на литые заготовки из высокопрочных чугунов (ВЧ). Один из путей удовлетворения потребности
в них – освоение производства ВЧ в действующих литейных цехах серого чугуна (СЧ).
На Ярцевском заводе «Двигатель» АМО «ЗИЛ» получали заготовки для ходовой системы двигателей автомобиля из высокопрочного чугуна
марки ВЧ 40 в действующем цехе СЧ. Серый и исходный для получения ВЧ чугуны выплавлялись дуплекс процессом в индукционной печи с последующей
выдержкой в индукционном канальном миксере.
ВЧ 40 получали внутриформенным модифицированием ФСМг7, фракцией 1-5 мм. Параллельно заливались отливки из СЧ 24 и спецчугунов. Две
технологии совмещались на заводе на протяжении ряда лет, поэтому имелась возможность получения обширного экспериментального материала и
использования для анализа методов математической статистики и регрессионного анализа. Вычисления производились с помощью программы
STATISTICS&ANALISIS.
Статистическая обработка механических свойств ВЧ показала, что марка ВЧ 40 получалась на заводе достаточно стабильно. Наибольшая
однородность показателей наблюдалась у твердости чугуна. Стабильным был и предел прочности при растяжении. Вместе с тем, показатели
вариации относительного удлинения и, особенно, ударной вязкости были значительно выше и требовали стабилизации. Для решения этой задачи
произвели статистическую обработку химического состава ВЧ и пошаговый регрессионный анализ зависимости механических свойств от химического
состава.
Полученные уравнения приняли вид и позволили определить элементы, оказывающие решающее влияние на механические свойства чугунов.
σ = 465 – 36,7С + 219 Mn + 323 Cr + 394 Mg
δ = 8,49 + 2,31 C + 14 Si – 9,6 Mn – 22,5Cr – 57 S + 11,6 Mg
HB = 114 + 80 Mn + 127 Cr + 195 S
KC = 648 + 54 Si – 371 Mn – 1411,25 Cr + 657 Mg – 2238 S
Как видно, меньше всего от химического состава зависит твердость, затем прочность, и, наконец, резко возрастает эта зависимость у
пластических характеристик. Становится понятным соответствующее распределение однородности вышеуказанных свойств.
Наиболее существенное влияние на все механические свойства, без исключения, оказывают марганец и хром. Поэтому их концентрациям в
металле следует уделять внимание в первую очередь. В шихту они попадают со стальным ломом, передельными чугунами и возвратом. Поэтому
следует выбрать оптимальные марки чушковых чугунов и лома, иметь постоянных поставщиков и не менять их. Однако, при наличии параллельных
потоков изготовления отливок из СЧ и ВЧ, что имело место в нашем случае, решающее влияние на химический состав оказывает возврат, так
как его потоки смешиваются. Отливки из серого чугуна СЧ 24, а также специальные чугуны содержат повышенные концентрации марганца, хрома
и существенно увеличивают колебания этих элементов. Возврат же ВЧ имеет высокое содержание кремния, который усваивается дополнительно
при внутриформенном модифицировании. Вместе с тем, в этом материале значительно меньше серы, так как в процессе модифицирования в форме
происходит, одновременно, и глубокая десульфурация расплава. Поэтому разделение потоков возврата приобретает решающую роль при параллельном
изготовлении отливок из СЧ и ВЧ. Это позволит стабилизировать концентрации всех элементов, в том числе и магния, учитывая высокую степень
рафинирования, возврата ВЧ.
С целью подтверждения провели двенадцать плавок ВЧ с использованием только его возврата и произвели статистическую обработку
полученных результатов. Сравнили их с серийными. Результаты приведены в таблице 1...>>
Здесь представлен отрывок статьи:
Чайкин В.А., Каргинов В.П., Чайкина Н.В. Влияние наследственности на свойства серого чугуна. -
Сб.докладов Литейного консилиума №2 «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов» -
Челябинск: Челябинский Дом печати, 2007 - с. 105.
Запросить полный текст статьи в формате PDF можно по электронной почте или ICQ
Перейти к разделу "Статьи"
| 
