РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ  МОДИФИЦИРОВАНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА

Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. (БГТУ, г. Брянск, РФ)

Исследовали эффективность модифицирования чугуна состава 3,1 % С, 0,8  % Mn, 1,1 % Si, 0,25 % P, 0,05 % S, 0,3 % V, 0,06 % Ti, 0,2 % Сr модифицирующими присадками различного состава. В качестве модификаторов использовали присадки на основе ферросилиция, силикобария и алюминия. При проведении экспериментов варьировали следующие параметры: количество вводимой присадки, процентное соотношение ее компонентов, технология ввода модификатора в жидкий металл. Эффективность модифицирования в каждом эксперименте определяли по глубине отбела клиновой пробы и структуре неотбеленного слоя металла.

При модифицировании металла присадками, в составе которых преобладал ферросилиций, глубина отбела уменьшалась незначительно. Это связано с наличием в составе металла таких сильных карбидизаторов, как ванадий и хром. Наибольшую эффективность показали добавки на основе силикобария и алюминия. Оптимальные результаты были получены при применении следующей технологии модифицирования: 0,1 % алюминия вводится в печь перед выпуском металла и 0,4 % силикобария – в ковш под струю металла. Чугун, обработанный по данной технологии, не имеет отбела на клиновой пробе, структура металла -–мелкозернистая перлитная без цементитных включений, что позволяет получать структуру серого чугуна данного состава даже для тонкостенных отливок.

Данную технологию модифицирования апробировали в производственных условиях ОАО «БМЗ – Металлург». Отливки цилиндровых втулок массой до 7 тонн изготавливаются из чугуна указанного выше состава. В соответствии с техническими условиями содержание цементита в структуре втулок не должно превышать 5 %, однако при используемой технологии модифицирования (0,3 % ферросилиция вводится в ковш) у большинства получаемых отливок оно составляет 7-15 %, что является браковочным признаком. Неэффективность применяемого модифицирования объясняется наличием в чугуне ванадия и хрома, а также длительностью стадий снятия перегрева и затвердевания толстостенной отливки, в результате чего живучесть модификатора оказывается недостаточной и к моменту кристаллизации металла активность модификатора значительно падает.

Опытная отливка, залитая с использованием разработанной технологии модифицирования, имела в своей структуре  5 %  цементита, что соответствует техническим требованиям.

Таким образом, разработанная технология модифицирования чугуна указанного состава показала высокую эффективность как для  тонкостенного литья, так и для массивных отливок с большой толщиной стенки.