Легований кремнієм високоміцний чавун та його застосування

Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.20-29

Анотація

Надійшла 24.12.2019

УДК 669.15:546.28

У даний час в багатьох країнах активно ведуться роботи по використанню легування кремнієм для створення нових марок високоміцного чавуну з підвищеним рівнем механічних властивостей і поліпшеним механічним обробленням. У статті наводяться експериментальнідані про вплив кремнію (масова частка до 4 %) на формування структури і рівень механічних властивостей високоміцного чавуну з кулястим графітом. Ефективність легування кремнієм залежить від складу вихідного розплаву, модифікатора, способу модифікування, швидкості охолодження виливків. Показано, що легування кремнієм дозволяє усунути відбіл у виливках і забезпечує формування зміцненої феритної металевої основи. У результаті цього одночасно підвищуються міцність і пластичність високоміцного чавуну. Встановлено, що порівняно з ковшовим при внутрішньоформовому модифікуванні щільність розподілу включень кулястого графіту збільшується в 3−5 разів, а кількість фериту в структурі – в 1,8-2,0 рази. Легований кремнієм феритний високоміцний чавун, отриманий внутрішньоформовим модифікуванням, характеризується високими значеннями міцності (σВ = 550-620 МПа, σ0,2 = 420-500 МПа) та пластичності (δ = 11-17 %). За показниками міцності розроблений високоміцний чавун значно перевершує стандартні феритні марки, що містять до 2,9 %мас. кремнію, а за пластичністю – феритно-перлітні. Важливою перевагою легованого кремнієм високоміцного чавуну є рівномірний розподіл твердості виливків і поліпшення їх оброблюваності різанням. Сукупність зазначених показників дозволяє значно поліпшити якість литих виробів з високоміцного чавуну і підвищити їх конкурентоздатність.