Исследование влияния микроструктуры литых Fe-Mg-Ni-лигатур на их ударную вязкость.
Панов А.Г., Давыдов С.В.
(«Исследовательский центр Модификатор») // М: Заготовительные производства в машиностроении, 2010, №2. - с. 3-8.
Аннотация: Предложено для снижения ударной вязкости модифицировать Fe–Ni–Mg-лигатуры поверхностно-активными элементами.
Рассмотрены вопросы формирования микроструктуры и исследована ударная вязкость лигатур.
Ключевые слова: ударная вязкость; модифицирование; поверхностно-активные элементы; микроструктура; микротвердость;
диаметр Фере; графит; фосфид; карбид; аустенит; высокопрочный чугун; измельчение лигатуры.
Основное преимущество литых Fe-Ni-Mg лигатур состоит в их высокой плотности (ρлиг ≥ 7 г/см3),
превышающей плотность расплава чугуна (ρчуг ~ 6 г/см3) и позволяющей применять их наиболее простым
и дешёвым ковшовым способом обработки расплава, без каких-либо дополнительных приспособлений и расходных материалов. Однако
одним из основных сдерживающих факторов их широкого использования до настоящего времени является сложность их дробления до фракций,
необходимых для обработки расплавов в ковшах объемом менее 1 т.
Фактически данная лигатура используется в промышленности в виде кусков толщиной не менее 3 см и массой более 1 кг
для обработки расплавов массой более 3 т (при изготовлении отливок прокатных валков). Поэтому одним из определяющих
параметров качества литых Fe-Ni-Mg лигатур является их уровень дробимости, который можно оценить через показатель ударной вязкости.
В данной работе авторами исследовано влияние микроструктуры литой Fe-Ni-Mg лигатуры с добавками РЗМ на её ударную вязкость.
Центробежным способом изготовили три варианта отливок лигатуры из базового расплава, химический состав которого дан в табл.1.
Применяя различные режимы модифицирующей обработки поверхностно-активными элементами (ПАЭ) и кристаллизации
[1], получили отливки лигатур:
- Лигатура 1 – из базового расплава без модифицирующей обработки. Толщина слитка 3 см;
- Лигатура 2 – с модифицированием расплава. Толщина слитка 3 см;
- Лигатура 3 – с модифицированием расплава. Толщина слитка 0,3 см.
Затем были приготовлены металлографические образцы (для исследования микроструктуры). Из отливок толщиной 3 см образцы вырезали
из внешней средней по высоте части отливки. Визуальное исследование микроструктуры лигатур в плоскости, перпендикулярной к
оси вращения отливок, проводили с помощью оптического микроскопа MT7500 фирмы Meiji Technо (Япония) и сканирующего электронного микроскопа
JSM-6460 LV фирмы JEOL (Япония). Количественный анализ геометрических параметров элементов микроструктуры проводили с помощью
анализатора изображения ImageExpert Pro 3. Распределение включений графита определяли по
максимальному диаметру Фере, который соответствует линейному размеру частицы и является максимальной величиной проекции изображения
включения графита в плоскости микрошлифа.
Микротвёрдость структурных и фазовых составляющих измеряли на приборе ПМТ–3М. Травление образцов осуществлялось
5% раствором азотной кислоты (ниталем). Количественный химический анализ всех контролируемых элементов,
кроме Се и La, проводили химическими методами. Се и La анализировали рентгеноспектральным методом на энергодисперсионном спектрометре
QuanX фирмы INTERTECH (США).
Лигатура 1 (без модифицирования) имеет в своей структуре до 2,5% компактного графита неправильной шаровидной формы с
отдельными включениями правильной шаровидной формы размерами 0,5...55 мкм (рис. 1а; 2а). Количество включений графита составляет
порядка 100 шт/мм2. Расчёт распределения углерода среди углеродсодержащих фаз лигатуры 1 показал следующее.
При среднем содержании углерода в лигатуре 2,51% (см. табл.1), средней плотности графитовых включений в чугунах с шаровидным графитом
ρгр=2,24 г/см3 [Ващенко К.И., Софрони Л. Магниевый чугун] и
плотности лигатуры ρлиг=7,23 г/см3
[1], во включениях графита
содержится около 0,78%C, а в твёрдом растворе никелевого аустенита и карбидных фазах – около 1,7%....>>
Здесь представлены аннотация и отрывок статьи:
Панов А.Г., Давыдов С.В. Исследование влияния микроструктуры литых Fe-Mg-Ni-лигатур на их ударную вязкость. - // М: Заготовительные производства в машиностроении, 2010, №2. - с. 3-8.
Запросить полный текст статьи в формате PDF можно по электронной почте или ICQ
Перейти к разделу "Статьи"
| 
