Научная статья
Использование модифицирующей лигатуры, содержащей нанодисперсные порошки активных элементов при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
Научный и практический интерес представляет применение лигатур-модификаторов для вторичной обработки высокопрочного чугуна с целью стабилизации процесса сфероидизации графита и получения более высоких физико-механических свойств отливок. Особенностью технологии получения высокопрочных чугунов является их склонность к переохлаждению в процессе кристаллизации в литейной форме. Это приводит к образованию усадочных дефектов и структурно свободного цементита, особенно в тонкостенных сечениях готовых отливок. Для минимизации этих эффектов в практике литейного производства высокопрочных чугунов широко используется процесс вторичного модифицирования. В связи с этим актуальным является вопрос выбора присадок, оказывающих эффективное воздействие не только на процесс графитизации, но и на формирование металлической основы высокопрочного чугуна. Цель настоящей работы исследование особенностей структурообразования в чугуне с шаровидным графитом при использовании в качестве вторичной обработки лигатуры-модификатора на основе олова с добавками наночастиц карбида титана, оксида иттрия и многослойных углеродных нанотрубок.В лабораторных условиях в индукционной тигельной печи ИСТ-006 с кислой футеровкой проведена плавка чугуна. Сфероидизирующая обработка жидкого металла производилась ковшевым методом за счет магнийсодержащей лигатуры ФСМг 7. Вторичная обработка высокопрочного чугуна осуществлялась добавкой лигатуры-модификатора в количестве 0,1% на дно разливочного ковша. Отливались образцы для анализа химического состава, микроструктуры, технологических и механических свойств полученного сплава. Исследования показали, что при вторичной обработке высокопрочного чугуна разработанным модификатором-лигатурой в структуре формируется перлитная металлическая основа за счет воздействия олова и шаровидный графит улучшенной формы под влиянием оксида иттрия, карбида титана и углеродных трубок. При этом снизилась склонность высокопрочного чугуна к образованию карбидов в литой структуре. По механическим свойствам полученный чугун соответствует марке ВЧ60.
Scientific and practical interest is the application of alloying alloy-modifiers for secondary treatment of high-strength cast iron to stabilize the process of spheroidization graphite and achieving higher physical-mechanical properties of castings. The peculiarity of the high-strength cast irons manufacturing technology is their tendency to supercooling during solidification in the mold. This leads to the formation of shrinkage defects and structurally free cementite, especially in thin-walled sections of the finished castings. To minimize these effects in foundry practice during production of ductile iron the secondary inoculation is widely used. In this regard, the question of the choice of the additives with effective impact not only on the graphitization process but also on the formation of the metallic base of ductile iron is relevant. The aim of the present work is to study the peculiarities of structure formation in cast iron with nodular graphite when alloying alloy-modifier based on tin with additions of nanoparticles of titanium carbide, yttrium oxide and graphite nano-pipes is used for secondary treatment.Melting of iron in laboratory conditions was performed in crucible induction furnace IST-006 with an acid lining held. Spheroidizing treatment of melt was realized with magnesium containing alloying alloy FeSiMg7 by means of ladle method. Secondary treatment of high strength cast iron was carried out by addition of alloying alloy-modifier in an amount of 0.1% to the bottom of the pouring ladle. Cast samples for chemical composition analysis, study of microstructure, technological and mechanical properties of the resultant alloy were made.Studies have shown that the secondary treatment of high strength cast iron with developed modifier-alloying alloy results in formation of the perlite metallic base due to the tin impact and nodular graphite with regular shape under the influence oftitanium carbide, yttrium oxide and graphite nano-pipes. The tendency of high strength cast iron to «white cast iron» formation has been minimized, and the mechanical properties of the alloy produced correspond to HSCI80.
Идентификатор объекта в Сети | |
Создан | 1 января 2015 г. |
Объект зарегистрирован в Сети РЦИС.РФ | 11 октября 2019 г. |
Участники создания | Соавтор — КАЛИНИЧЕНКО А.С. Соавтор — СЛУЦКИЙ А.Г. Соавтор — ШЕЙНЕРТ В.А. |
Код создания | Создан ранее, в том числе при регистрации наследником |
Тип | Научная статья |
Режимы правовой охраны |
|
Дополнительные атрибуты | collection: Киберленинка lang: rus publisher: Белорусский национальный технический университет source: Литьё и металлургия |
Доступность | Допустимо свободное использование со ссылкой на автора (Территория: Весь мир); Дата начала: 01.01.2015; CC BY (Открытая лицензия, возможно использование с указанием авторства) (Территория: Весь мир); Дата начала: 01.01.2015; |
Реестр транзакций
Дата и время ↓ | Идентификатор | Инициатор ↓ | Транзакция ↓ | |
---|---|---|---|---|
11.10.2019, 08:50:18 | 024e57f65b4e8d509490eb6eed27474ff7f7ee963041381cd0e755c9f11c7cd6 | user-webpublishers | A | |
11.10.2019, 08:50:12 | 5c3f8b1fc455e44bdeaac3330e22d93d36322b98c85674687cda86e2b7fd89a2 | user-webpublishers | A | |
11.10.2019, 08:50:04 | 27d55af9c6fbaf443b11af15315dd08d94f00dff3604b04d934b80c2b9bdd3c4 | user-webpublishers | C |