ОСОБЛИВОСТІ КОВШОВОЇ ОБРОБКИ СІРОГО ЧАВУНУ ЛІГАТУРАМИ, ЩО МІСТЯТЬ ХРОМ І КРЕМНІЙ

Автор(и)

  • С.І. Клименко Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-2431-451X
  • А.М. Верховлюк Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-2670-4052
  • В.Л. Лахненко Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0003-3551-7635

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2025.02.003

Ключові слова:

чавун, лігатура, феросплави, плавка, механічні властивості

Анотація

Розглянуто процеси ковшової обробки сірого чавуну лігатурами, що містять хром і кремній. Показано, що застосування хрому для обробки сірого чавуну без компенсації його відбілюючої дії за рахунок відповідних добавок призводить до суттєвого зростання твердості у зразках різного діаметру (від 20 до 120 мм), при цьому більш чутливими до дії хрому є зразки меншого діаметру. Проведено порівняльні дослідження ефективності одночасного застосування для підвищення механічних властивості сірого чавуну хрому та кремнію, які вводились у розплав у вигляді комплексної лігатури, виплавленої із силікокальцію й ферохрому, а також суміші цих феросплавів. Показано переваги використання такої лігатури. Застосування лігатури дозволяє суттєво підвищити механічні властивості сірого чавуну. Межа міцності на розрив різко зростає зі збільшенням кількості введеної лігатури, сягаючи значення 300 МПа при присадці 1,0 % від маси рідкого металу (міцність необробленого чавуну становила 150 МПа). При подальшому збільшенні кількості введеної лігатури зростання міцності на розрив уповільнюється. Аналогічно змінюється міцність на вигин. При введенні 1,0 % лігатури міцність на вигин зростає з 340 до 490 МПа, а подальше збільшенням кількості введеної лігатури не призводить до її суттєвого підвищення. Збільшення міцності чавуну супроводжується зростанням твердості, але значно меншим, ніж при обробці хромом без кремнію. Ефективність застосування запропонованої лігатури підтверджено дослідно-промисловою перевіркою. Лігатуру можна рекомендувати для підвищення механічних властивостей чавуну у виробничих умовах. При цьому поетапне введення лігатури дозволить одержати з однієї плавки чавуни різних марок. Використання для обробки сірого чавуну суміші феросплавів (силікокальцію і ферохрому) виявилось не таким ефективним. Аналогічні за кількістю присадки призводять до значно меншого підвищення механічних властивостей у порівнянні із застосувнням комплексної лігатури. Добавки, введені у вигляді механічної суміші, погано оюється, що не дає можливості досягти бажаного результату.

Біографії авторів

С.І. Клименко, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

канд. техн. наук; ст. наук. співроб.

А.М. Верховлюк, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

докт. техн. наук, проф., завідувач відділу

В.Л. Лахненко, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

канд. техн. наук, ст. наук. співроб.

Посилання

Girshovich N. G. Kristallizatsiya i svoystva chuguna v otlivkah. MoskvaLeningrad: Mashinostroenie, 1966. 562 s [in Russian].

Spravochnik po chugunnomu lityu / pod. red. N. G. Girshovicha. Leningrad: Mashinostroenie, 1978. 761 s [in Russian].

Ukrainska radianska entsyklopediia u 12 t. /hol. red. M. P. Bazhan: redkol. O. K. Antonov ta insh. 2-he vyd. Kyiv: Holovna redaktsiia URE, 19741985 rr [in Ukrainian].

Shumihin V. S., Luzan P. P., Zhelnis M. V. Sinteticheskiy chugun. Kiev: Naukova dumka, 1991. 158 s [in Russian].

Vaschenko K. I., Shumihin V. S. Plavka i vnepechnaya obrabotka chuguna dlya otlivok. Kiev: Vischa shkola, 1992. 246 s [in Russian].

DSTU 8833:2019 «Vylyvky z siroho chavunu z plastynchastym hrafitom. Zahalni tekhnichni umovy» [in Ukrainian].

Neizhko I. G. Grafitizatsiya i svoystva chuguna. Kyiv: Naukova dumka, 1989. 204 s [in Russian].

Khilchevskyi V. V. Materialoznavstvo i tekhnolohiia konstruktsiinykh materialiv: nauk. posib. Kyiv: Lybid. 2002. 328 s [in Ukrainian].

Klymenko S., Verkhovliuk A., Sevoin A., Akimov O., Ponomarenko O., Penziev P. Determining rational complex modifying and alloying aggitives to improve the mechanical characteristics of gray cast iron. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies., 2024, V. 6, No 12(132), p. 1523. doi:https://doi.org/10.15587/ 1729-4061.2024.318552

Downloads

Опубліковано

31-05-2025

Як цитувати

Клименко, С. ., Верховлюк, А. ., & Лахненко, В. . (2025). ОСОБЛИВОСТІ КОВШОВОЇ ОБРОБКИ СІРОГО ЧАВУНУ ЛІГАТУРАМИ, ЩО МІСТЯТЬ ХРОМ І КРЕМНІЙ. Процеси лиття, 160(2), 3–9. https://doi.org/10.15407/plit2025.02.003

Номер

Розділ

ОДЕРЖАННЯ ТА ОБРОБКА РОЗПЛАВІВ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають