Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме
Исследован процесс внутриформенного графитизирующего модифицирования исходного чугуна, склонного к кристаллизации по метастабильной системе с отбелом дроблёными добавками ферросилиция марки ФС75 фракций до 1,0 мм (включая пылевидную), 1,0…2,5, 2,5...5,0 и 5,0…10,0 мм....
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Металл и литье Украины |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162829 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме / М.А. Фесенко, В.А. Косячков, А.Н. Фесенко, И.В. Лукьяненко, Е.В. Фесенко // Металл и литье Украины. — 2015. — № 10. — С. 10-15. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-162829 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1628292020-01-18T01:26:38Z Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме Фесенко, М.А. Косячков, В.А. Фесенко, А.Н. Лукьяненко, И.В. Фесенко, Е.В. Исследован процесс внутриформенного графитизирующего модифицирования исходного чугуна, склонного к кристаллизации по метастабильной системе с отбелом дроблёными добавками ферросилиция марки ФС75 фракций до 1,0 мм (включая пылевидную), 1,0…2,5, 2,5...5,0 и 5,0…10,0 мм. Досліджено процес внутрішньоформового графітизувального модифікування вихідного чавуну, схильного до кристалізації за метастабільною системою з вибіленням, подрібненими добавками феросиліцію марки ФС75 фракцій до 1,0 мм (включаючи пилоподібну), 1,0...2,5, 2,5...5,0 і 5,0...10,0 мм. The process of in-mold graphitizing modification of base cast iron inclinable to the metastable system crystallization by chilling crushed ferrosilicon additives FеSі75 with fractions to 1,0 mm (including powdered), 1,0 ... 2,5, 2,5 ... 5,0 and 5,0 ... 10,0 mm was researched. 2015 Article Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме / М.А. Фесенко, В.А. Косячков, А.Н. Фесенко, И.В. Лукьяненко, Е.В. Фесенко // Металл и литье Украины. — 2015. — № 10. — С. 10-15. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162829 621.74 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Исследован процесс внутриформенного графитизирующего модифицирования исходного чугуна, склонного к кристаллизации по метастабильной системе с отбелом дроблёными добавками ферросилиция марки ФС75 фракций до 1,0 мм (включая пылевидную), 1,0…2,5, 2,5...5,0 и 5,0…10,0 мм. |
| format |
Article |
| author |
Фесенко, М.А. Косячков, В.А. Фесенко, А.Н. Лукьяненко, И.В. Фесенко, Е.В. |
| spellingShingle |
Фесенко, М.А. Косячков, В.А. Фесенко, А.Н. Лукьяненко, И.В. Фесенко, Е.В. Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме Металл и литье Украины |
| author_facet |
Фесенко, М.А. Косячков, В.А. Фесенко, А.Н. Лукьяненко, И.В. Фесенко, Е.В. |
| author_sort |
Фесенко, М.А. |
| title |
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме |
| title_short |
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме |
| title_full |
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме |
| title_fullStr |
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме |
| title_full_unstemmed |
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме |
| title_sort |
графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162829 |
| citation_txt |
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной форме / М.А. Фесенко, В.А. Косячков, А.Н. Фесенко, И.В. Лукьяненко, Е.В. Фесенко // Металл и литье Украины. — 2015. — № 10. — С. 10-15. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT fesenkoma grafitiziruûŝeemodificirovaniečugunavlitejnojforme AT kosâčkovva grafitiziruûŝeemodificirovaniečugunavlitejnojforme AT fesenkoan grafitiziruûŝeemodificirovaniečugunavlitejnojforme AT lukʹânenkoiv grafitiziruûŝeemodificirovaniečugunavlitejnojforme AT fesenkoev grafitiziruûŝeemodificirovaniečugunavlitejnojforme |
| first_indexed |
2025-07-14T15:19:27Z |
| last_indexed |
2025-07-14T15:19:27Z |
| _version_ |
1837636117726232576 |
| fulltext |
10 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 10 (269) ’2015
Материалы и методы. Задачу выбора оптималь-
ного гранулометрического состава графитизирующе-
го заряда реакционной камеры и условий его рас-
творения при заливке решали путём изготовления
экспериментальных отливок типа сдвоенных ступен-
чатых проб массой 5,0±0,2 кг с сечением стенок 3, 5,
10, 20, 30, 40, 50 мм и литниковой системой, которая
включала кубическую реакционную камеру разме-
ром 40×40×40 мм (рис. 2).
Графитизирующее модифицирование в литейной
форме исходного чугуна, склонного к кристаллиза-
ции с отбелом, проводили ферросилицием марки
ФС75 (ДСТУ 4127 - 2002). Количество заряда в реак-
ционной камере составляла 2,0 % от массы отливки
(100 г). То есть реакционная камера содержала 1,5 %
кремния от массы отливки.
Для выбора оптимального гранулометрическо-
го состава заряда реакционных камер кусковой
В
ведение. Предлагается оригинальный способ
производства двухслойных отливок с дифферен-
цированной структурой и свойствами, который
заключается в заливке общей литейной формы
белым чугуном, склонным к кристаллизации по ме-
тастабильной системе с образованием ледебуритной
эвтектики в рабочем слое, размещённом в нижней
части отливки (БЧ). А после определённой паузы,
необходимой для образования твёрдой корки между
двумя слоями, доливке верхней крепёжной части от-
ливки через независимую литниковую систему с ре-
акционной камерой, заполненной графитизирующим
модификатором (ГМ) (рис. 1).
При отработке данного способа первоначально
возникла необходимость в выборе заряда реакцион-
ной камеры для обеспечения эффективного графи-
тизирующего модифицирования исходного белого
чугуна в литейной форме.
Схема способа получения двухслойных отливок:
БЧ – белый чугун, СЧ – серый чугун, ГМ – графитизующий
модификатор
Сдвоенная ступенчатая проба с литниково-моди-
фицирующей системой
Рис. 1.
Рис. 2.
УДК 621.74
М. А. Фесенко, В. А. Косячков, А. Н. Фесенко*, И. В. Лукьяненко, Е. В. Фесенко
Национальный технический университет Украины «КПИ», Киев
*Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск
Графитизирующее модифицирование чугуна в литейной
форме
Исследован процесс внутриформенного графитизирующего модифицирования исходного чугуна, склонного
к кристаллизации по метастабильной системе с отбелом дроблёными добавками ферросилиция марки ФС75
фракций до 1,0 мм (включая пылевидную), 1,0…2,5, 2,5...5,0 и 5,0…10,0 мм. Установлено, что оптимальные
результаты внутриформенного графитизирующего модифицирования, обеспечивающие полное устранение
отбела в отливках даже в тонком их сечении (3 мм), достигаются при использовании ферросилиция с размерами
зёрен 1,0...5,0 мм. Такая фракция ферросилиция допускает фильтрацию жидкого чугуна в промежутках между
зёрнами модификатора на определённую глубину в реакционной камере и обеспечивает относительно
равномерное растворение зёрен в потоке чугуна в соответствии с наиболее эффективным послойным
механизмом взаимодействия частиц модификатора с расплавом.
Ключевые слова: внутриформенное модифицирование, графитизирующий модификатор, дроблёная
добавка, реакционная камера, ферросилиций, белый чугун, структура чугуна
11МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 10 (269) ’2015
По физическим свойствам такой мелкодисперс-
ный заряд реакционной камеры подобен неуплот-
нённому брикету, который исключает возможность
проникновения чугуна между зёрнами модифика-
тора. Несмотря на высокую суммарную реакцион-
ную поверхность мелких частиц, их эффективная
поверхность контакта с чугуном приближается к
площади горизонтального сечения реакционной
камеры. В условиях эксперимента площадь со-
ставляла 16 см2. Период прогрева до темпера-
туры плавления подобного порошкового брикета
соответствует или превышает продолжительность
заливки самой формы.
Поэтому основная масса мелкодисперсного мо-
дификатора после охлаждения отливки и выбивки
его из формы остаётся в камере в первоначальном
состоянии.
Реакционные камеры отливок с ферросилицием
фракций 1,0...2,5 и 2,5...5,0 мм имели чёткую кубиче-
скую форму без остатков модификатора, что свиде-
тельствовало о полном растворении зарядов камер
в течение 5±2 с заливки формы (рис. 3, б, в). Реакци-
онная камера отливки с фракцией 5,0...10,0 мм име-
ла также чёткую кубическую форму, только на дне
реакционной камеры наблюдались остатки частиц
модификаторов, которые не успели раствориться
потоком чугуна за время заливки формы (рис. 3, г).
ферросилиций дробили в щёковой дробилке и с по-
мощью набора сит рассеивали на фракции до 1,0 мм
(включая пылевидную), 1,0...2,5, 2,5...5,0 и 5,0...10,0 мм.
Шихту, состоящую из первичного передельного
чугуна (70 %) и стального лома (30 %), выплавляли
в индукционной печи ИСТ-006. Перед разливкой чу-
гуна с помощью прибора для экспресс-контроля по
кривым охлаждения измеряли углеродный эквива-
лент (Се = С + Si/3) исходного чугуна, который должен
был находиться в диапазоне Се = 2,8...3,0.
Сухие песчано-глинистые формы заливали от-
крытым ручным ковшом в течение 5±2 с. Температу-
ру заливаемого чугуна контролировали погружением
под зеркало металла в ковше вольфрам-рениевой
термопарой с защитным кварцевым наконечником в
диапазоне 1450...1480 °С.
Во время выбивки форм особое внимание уделя-
ли внешнему виду реакционных камер (рис. 3).
В частности, на дне камеры с ферросилицием
фракции до 1,0 мм (включая пылевидную) наблюда-
лись остатки, которые не успели раствориться в потоке
исходного жидкого чугуна при заливке форм (рис. 3, а).
Цвет излома чугуна во всех сечениях проб после
модифицирования ферросилицием фракции до 1,0 мм
(включая пылевидную) оставался, как и в исходном
блестящим светло-кристаллическим (рис. 4, а). Микро-
структура образцов, вырезанных из отливки, состояла
из цементита и продуктов распада аустенита (рис. 4, б).
Твёрдость исходного и модифицированного фер-
росилицием фракции до 1,0 мм (включая пылевид-
ную) чугуна в сечениях ступенчатых проб 3...50 мм
плавно уменьшалась от 400±20 до 360±20 НВ (рис. 5,
кривая 1, 2) за счёт частичной графитизации ледебу-
ритной эвтектики на базе карбидов Fe3C и продуктов
распада аустенита.
а
а
б
б
в г
Отливки реакционных камер после модифициро-
вания ферросилицием ФС75 фракций до 1,0 мм (вклю-
чая пылевидную) (а), 1,0...2,5 мм (б), 2,5...5,0 мм (в) и
5,0...10,0 мм (г)
Рис. 3.
Твёрдость исходного (1) и модифицированного
чугуна ферросилицием ФС75 фракциями до 1,0 мм (2),
1,0…2,5 мм (3), 2,5…5,0 мм (4) и 5,0…10,0 мм (5).
Блестящий светло-кристаллический цвет изло-
ма (а) и микроструктура (б) белого чугуна в сечении пробы
50 мм, модифицированного ферросилицием фракции до
1,0 мм (включая пылевидную), ×100
Рис. 5.
Рис. 4.
12 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 10 (269) ’2015
Гранулы ферросилиция размером 1,0...2,5 и
2,5...5,0 мм без мелких и пылевидных частиц допу-
скают фильтрацию жидкого металла в промежутках
между зёрнами модификатора на определённую
глубину. Интенсивный теплообмен между твёрдой
и жидкой фазами, достаточная суммарная площадь
реакционной поверхности и синхронизация скорости
заливки формы со скоростью продвижения в каме-
ре двухфазного твёрдо-жидкого реакционного слоя
сверху вниз обеспечивают в комплексе относитель-
но равномерное растворение зёрен в потоке чугуна.
При этом во всех сечениях ступенчатых проб, даже
в тонком сечении (3 мм), чугун кристаллизовался с
тёмно-серым изломом (рис. 6, а), что подтверждает
полное устранение отбела.
Структура образцов, вырезанных из ступенчатых
проб, состояла из графита пластинчатой формы (с
баллом ПГф2, ПГд25, ПГр6, ПГ10) в перлитной ме-
таллической матрице (П96Ф4) (рис. 6, б).
Гранулы ферросилиция размером 5,0...10,0 мм
допускают межзёренную фильтрацию жидкого метал-
ла по всему объёму реакционной камеры в течение
заливки формы и устраняют отбел во всех сечениях
пробы. Однако в основной своей массе относительно
большие куски ферросилиция размером 10,0 мм не
успевают полностью прореагировать с чугуном и по-
сле окончания заливки форм спекаются с остатками
жидкого металла в реакционной камере. Внутрифор-
менное модифицирование чугуна добавками ферро-
силиция размерами 10,0 мм не даёт стабильных ре-
зультатов и приводит к перерасходу ферросилиция.
Твёрдость чугуна, модифицированного фер-
росилицием фракциями 1,0...2,5, 2,5...5,0 и
5,0...10 мм с увеличением толщины сечения пробы
от 3 до 50 мм также плавно снижалась от 290±20 до
260±20 НВ (рис. 5, кривые 3, 4, 5).
Химическим анализом установлено, что исход-
ный чугун в образцах, вырезанных из эксперимен-
тальных отливок содержит 2,85 % С и 0,48 % Si.
Таким образом, в случае 100 % усвоения ферро-
силиция марки ФС75 содержание кремния должно
увеличиться до 1,98 %.
Содержание кремния в модифицированном фер-
росилицием чугуне фракции 1,0...5,0 мм увеличилось
до 0,9 %. Такое количество обеспечивает полное
устранение карбидов железа в микроструктуре чугу-
на после модифицирования.
Содержание кремния в чугуне, модифицирован-
ном ферросилицием фракции 5,0...10,0 мм, по срав-
нению с исходным чугуном увеличилось до 0,55 %. Но
даже такое количество кремния способствует крис-
таллизации чугуна в литейной форме по стабильной
системе диаграммы «железо-углерод» без отбела.
Результаты эксперимента подтверждают высказы-
вание ещё в середине прошлого столетия А. Е. Кри-
вошеевым [3] о том, что при модифицировании в
форме ферросилицием даже незначительное усвое-
ние кремния потоком жидкого металла обеспечивает
подавление склонности чугуна к кристаллизации с
отбелом, даже если абсолютный прирост содержа-
ния кремния в модифицированном чугуне меньше
стандартной (ГОСТ 12346-66) погрешности соляно-
и азотнокислотного метода определения содержа-
ния кремния в железоуглеродистых сплавах ± 0,05
%. Абсолютный прирост содержания кремния в чу-
гуне, модифицированном ферросилицием фракции
5,0...10,0 мм, составил 0,55 – 0,48 = 0,07 %.
Зависимость степени усвоения металлом отливки
модификатора от его зернистости можно объяснить
различными механизмами межфазного взаимодей-
ствия жидкого чугуна с частицами модификатора в
реакционной камере литниковой системы.
В своё время на основании теоретических иссле-
дований экспериментальными косвенными термо-
графическими методами изменения теплового ре-
жима в проточной реакционной камере, порционного
разделения модифицированного жидкого чугуна в
реакционной камере и комбинированным методом
порционного разделения с термографированием
теплового режима при засыпке модификатора авто-
ром работ [4-7] установлены следующие возможные
механизмы взаимодействия твёрдой и жидкой фаз
в реакционной камере: поверхностный, послойный,
объёмный и комбинированный.
Для наглядного определения причины существен-
ной зависимости результатов модифицирования от
зернистости ферросилиция методом физического
моделирования дополнительно выполнили экспери-
мент на прозрачных моделях.
Из прозрачного оргстекла изготовили модель от-
ливки типа вертикальной плиты с литниковой систе-
мой и реакционной камерой [8].
В качестве веществ, моделирующих модифика-
тор и жидкий чугун, использовали древесные опилки
и проточную воду. Древесные опилки распределяли
на три фракции: мелкодисперсную пылевидную с
размером частиц до 1,0 мм (включая пылевидную),
1,0...5,0 и 5,0...10,0 мм.
Процесс гидравлического взаимодействия опилок
с потоком проточной воды в прозрачной реакционной
камере при заливке прозрачной модели отливки фик-
сировали цифровой видеокамерой.
а
б
Тёмно-серый цвет излома (а) и микроструктура чу-
гуна (б), модифицированного в литейной форме сплавом
ФС75 фракциями 1,0...2,5, 2,5...5,0 и 5,0...10 мм в сечении
пробы 3 мм, ×100
Рис. 6.
13МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 10 (269) ’2015
Отснятые кадры свидетельствовали, что мелко-
дисперсные твёрдые частицы опилок размером до
1,0 мм, включая пылевидную фракцию, контактиру-
ют и взаимодействуют с потоком жидкости только
в поверхностном слое заряда реакционной каме-
ры (рис. 7, а). В течение всего периода заливки до
завершения заполнения формы жидкость медленно
просачивается сквозь верхний слой засыпки.
На завершающем этапе заливки глубина слоя
влажных опилок в среднем сечении реакционной ка-
меры не превышает 10 % высоты засыпки и только в
месте поступления жидкости в камеру под питателем
увеличивается до 20 %. При этом частицы опилок не
захватываются потоком жидкости и не направляются
в полость формы. После полного завершения залив-
ки модели отливки 80...90 % твёрдой фазы остаётся
в реакционной камере в сухом состоянии (рис. 7, а).
Таким образом, в данном случае межфазное вза-
имодействие твёрдой и жидкой фаз происходит пре-
имущественно по поверхности модифицирующего
заряда реакционной камеры, то есть по менее эф-
фективному поверхностному механизму (рис. 7, г)
По кинограмме моделирования на прозрачных
моделях взаимодействия потока воды с древесными
опилками размером частиц 1,0...5,0 мм установили,
что жидкость быстро проникает в глубину заряда,
распространяясь в реакционной камере от поверх-
ностного слоя и стенок внутрь и вниз.
К началу поступления расплава из реакционной
камеры в полость прозрачной модели формы фронт
продвижения жидкости сверху вниз уже достигает 1/3
высоты засыпки. Жидкость полностью проникает на
всю глубину заряда камеры, распространяясь в по-
рах между частицами опилок, при заполнении моде-
ли формы на 50 % её высоты. С поверхностного слоя
засыпки наблюдается активный захват частиц опилок
потоком жидкости и их переход в модель формы. По-
сле завершения заливки модели формы около поло-
вины заряда остаётся в реакционной камере, однако
другая половина заряда захватывается жидкостью
и направляется в полость модели литейной формы
(рис. 7, б). В данном случае наблюдается межфазное
взаимодействие жидкости с древесными опилками в
соответствии с послойным механизмом (рис. 7, д).
Так что с точки зрения гидродинамики послойный
механизм взаимодействия твёрдой и жидкой фаз в
реакционной камере литейной формы (рис. 7, б, д)
значительно эффективнее, чем поверхностный.
При моделировании заряда реакционной камеры
крупнозернистыми древесными опилками фракции
Конечные кадры видеосъёмки процесса физического моделирования взаимодействия жидкой и твёрдой фаз в
прозрачной реакционной камере и полости формы (а, б, в) и схематический механизм взаимодействия частиц заряда
камеры различного гранулометрического состава с потоком жидкости (г, д, е)
Рис. 7.
а
Размер частиц до 1,0 мм Поверхностный механизм взаимодействия
Послойный механизм взаимодействия
Объёмный механизм взаимодействия
Размер частиц 1,0…5,0 мм
Размер частиц 5,0…10,0 мм
б
в
г
д
е
14 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 10 (269) ’2015
5...10 мм практически сразу после начала заливки
вода проникает в зазоры между частицами опилок,
образуя ещё до момента полного заполнения ре-
акционной камеры однородную смесь жидкости и
твёрдых частиц. При этом вместо поверхностного
или послойного механизма взаимодействия твёрдой
и жидкой фазы в реакционной камере наблюдается
объёмный механизм взаимодействия (рис. 7, в, е).
С начала поступления жидкости в полость литей-
ной формы поток подхватывает отдельные частицы
опилок. Относительно крупные частицы заряда каме-
ры, размер которых сравним с линейным размером
сечения питателя, накапливаются у выходного отвер-
стия реакционной камеры, закупоривают отверстие и
выполняют функцию фильтра, который задерживает
подхваченные жидкостью другие твёрдые частицы. В
результате через питатель вместе с потоком жидко-
сти в полость формы попадают лишь отдельные слу-
чайные частицы опилок.
В реальных условиях внутриформенного моди-
фицирования чугуна процесс закупорки выходного
сечения реакционной камеры крупными частицами
ферросплава может и не происходить благодаря по-
стоянному уменьшению их размеров за счёт плав-
ления и растворения в жидкости. Учитывая, что чем
больше размер частиц, тем больше времени необ-
ходимо для их растворения в жидкости, эффектив-
ность объёмного механизма взаимодействия твёр-
дой и жидкой фаз в реакционной камере литейной
формы (рис. 7, е) можно считать ниже эффективно-
сти их послойного взаимодействия (рис. 7, д).
Результаты гидравлического физического моде-
лирования на прозрачных моделях процесса взаимо-
действия твёрдой и жидкой фаз в реакционной каме-
ре косвенно подтверждают и объясняют результаты
натурных экспериментов с ферросилицием ФС75.
Мелкодисперсный ферросилиций с размером частиц
менее 1,0 мм (включая пылевидную фракцию) вза-
имодействует с чугуном в соответствии с низкоэф-
фективным поверхностным механизмом. Кусковой
ферросилиций размером 5...10 мм прогревается и
растворяется в потоке чугуна по объёмному меха-
низму, однако результаты модифицирования добав-
ками таких размеров не отличаются стабильностью.
Гранулы ферросилиция размером 1,0...5,0 мм эф-
фективно растворяются в потоке жидкого металла в
соответствии с послойным механизмом взаимодей-
ствия частиц с расплавом чугуна.
Выводы
Таким образом, при производстве отливки мас-
сой 5,0 кг оптимальные результаты внутриформен-
ного графитизирующего модифицирования чугуна,
склонного к кристаллизации с отбелом, достигают-
ся присадкой в реакционную камеру обеспылен-
ного ферросилиция марки ФС75 с размерами зё-
рен 1,0...5,0 мм.
1. Фесенко М. А. Внутриформенное модифицирование для получения чугунных отливок с дифференцированными струк-
турой и свойствами / М. А. Фесенко, А. Н. Фесенко, В. А. Косячков // Литейное производство. – 2010. – № 1. – С. 7-12.
2. Патент 27681 U 2007 07328, В22D27/00. Спосіб виготовлення виливків з диференційованами властивостями / М. А. Фе-
сенко, В. О.Косячков, А. М. Фесенко. – Заявл. 02.07.2007; опубл. 12.11.2007, Бюл. № 18.
3. Кривошеев А. Е. Модифицирование чугуна ферросилицием в форме / А. Е. Кривошеев // Литейное производство. –
1976. – № 6. – С. 20-21.
4. Бубликов В. Б. Межфазовое взаимодействие при внутриформенном модифицировании чугуна / В. Б. Бубликов // Про-
цессы литья. – 1997. – № 3. С. 39-47.
5. Бубликов В. Б. Гидродинамика процесса внутриформенного модифицирования / В. Б. Бубликов // Там же. – 1997. –
№ 2. – С. 10-16.
6. Бубликов В. Б. Исследование кинетики продвижения расплава чугуна в зернистых модификаторах при внутриформен-
ном модифицировании / В. Б. Бубликов // Там же. – 1997. – № 2. – С. 26-34.
7. Бубликов В. Б. Об особенностях модифицирования чугуна в вертикально-проточной реакционной камере / В. Б. Бу-
бликов // Там же. – 2003. – № 3. – С. 29-35.
8. Патент 20297 U 2006 08282, В22D27/00. Установка для моделювання процесів внутрішньоформової обробки рідкого
металу / А. М. Фесенко, М. А. Фесенко, В. О. Косячков. – Заявл. 24.07.2006, опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.
ЛИТЕРАТУРА
15МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 10 (269) ’2015
Досліджено процес внутрішньоформового графітизувального модифікування вихідного чавуну, схильного до
кристалізації за метастабільною системою з вибіленням, подрібненими добавками феросиліцію марки ФС75 фракцій
до 1,0 мм (включаючи пилоподібну), 1,0...2,5, 2,5...5,0 і 5,0...10,0 мм. Встановлено, що оптимальні результати
внутрішньоформового графітизувального модифікування, які забезпечують повне усунення вибілення у виливках
навіть у тонкому їх перерізі (3 мм) досягаються при використанні феросиліцію з розмірами зерен 1,0...5,0 мм. Така
фракція феросиліцію допускає фільтрацію рідкого чавуну в проміжках між зернами модифікатора на певну глибину
в реакційній камері та забезпечує відносно рівномірне розчинення зерен в потоці чавуну відповідно до найбільш
ефективного пошарового механізму взаємодії частинок модифікатора з розплавом.
Фесенко М. А., Косячков В. О., Фесенко А. М., Лук’яненко І. В., Фесенко К. В.
Графітизувальне модифікування чавуну в ливарній форміАнотація
Ключові слова
внутрішньоформове модифікування, графітизувальний модифікатор, подрібнена добав-
ка, реакційна камера, феросиліцій, білий чавун, структура чавуну
Fesenko M., Kosyachkov V., Fesenko A., Lukianenko I., Fesenko K.
In-mold graphitizing modification of ironSummary
The process of in-mold graphitizing modification of base cast iron inclinable to the metastable system crystallization by
chilling crushed ferrosilicon additives FеSі75 with fractions to 1,0 mm (including powdered), 1,0 ... 2,5, 2,5 ... 5,0 and
5,0 ... 10,0 mm was researched. It has been established that optimal results of in-mold graphitizing modification which ensure
complete removal of chilling in castings even in their thin cross section (3 mm) obtained by using ferrosilicon with a grain
size of 1,0 ... 5,0 mm. This ferrosilicon fraction allows filtering of molten cast iron between the grains of the modifier to a
predetermined depth in the reaction chamber, and provides a relatively uniform dissolution of the grains in the cast iron flow
according to the most effective fiberwise mechanism of interaction modifier particles with the melt.
in-mold modification, graphitizing modifier, crushed additive, reaction chamber, ferrosilicon,
white cast iron, cast iron structureKeywords
Поступила 17.09.2015
|