ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДА МОДИФИЦИРОВАНИЯ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК

INVESTIGATION OF A COMPLEX MODIFICATION METHOD TO IMPROVE THE QUALITY OF CASTINGS

Mariya Belyayeva

Master’s Degree student, Department of Nanotechnology and Metallurgy, Karaganda Technical University,

Kazakhstan, Karaganda

Elena Naboko

scientific adviser, PhD in technical sciences, associate professor, Karaganda Technical University,

Kazakhstan, Karaganda

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено нынешнее состояние комплексного модифицирования в литейном производстве.

ABSTRACT

The article considers the current state of complex modification in the foundry.

Ключевые слова: комплексное модифицирование, кристаллизация, графит.

Keywords: complex modification, crystallization, graphite.

Металлургическая промышленность считается значимой экономической ветвью во многих странах. Не исключение и Республика Казахстан.

В минувшие года индустрия металлургии в Казахстане стала одной из основных сфер производства, после нефтедобывающей, которой уделяется все больше внимания со стороны правительства. На сегодняшний день наше государство занимает почетное место среди числа мировых лидеров по металлургии. Казахстанские предприятия снабжают металлургической продукцией как государственный рынок, так и экспортируют ее за границу.

Современные технологии повышения качества отливок из чугуна идут в ногу с прогрессом, а различные требования, предъявляемые к отливкам, обуславливают создание новейших схем производства. Модифицирование при данных условиях является наиболее распространенным способом воздействия на качество чугуна и отливок из него, так как благодаря сочетанию операций комплексного модифицирования можно достичь необходимого уровня характеристик отливки и гарантировать эксплуатационную надежность изделий. Необходимо отметить, что на сегодняшний день нет универсального метода обработки расплава, который бы позволял одновременно осуществить дегазацию расплава, очистку его от крупных и дисперсных включений, равномерно распределить модификатор по объему. Как правило, в литейных цехах внепечную обработку ведут последовательно в несколько этапов.

Следовательно, заключая инновационные методы развития комплексного модифицирования чугуна, вероятно, следует сосредоточить внимание на том, что достижение положительного максимального результата возможно лишь при соблюдении последующих пунктов: обеспечение литейных цехов шихтовыми материалами с регламентированным химическим составом, разработка рекомендации по выбору рационального состава модификаторов и способа их ввода, отработка оперативных методов контроля модифицирующего эффекта непосредственно в ходе заливки чугуна в форму и корректировка технологии литейной формы с учетом модифицирующего действия лигатуры и способов ее введения в расплав.

Модифицирование – внедрение в расплав веществ (модификаторов), небольшое количество которых оказывает большое влияние на процесс кристаллизации, а также, изменяет структуру и свойства металла или сплава. При легировании в основной металл также вводятся компоненты для повышения механических, физических и химических свойств основного металла. Главное отличие модифицирования от легирования заключается в схеме ввода вспомогательных веществ: при легировании ввод легирующих элементов производится и в шихту, и в расплав, модификатор вводят только в расплав, а его воздействие продолжается 15-20 минут. По мимо этого, легированные металлы и сплавы сохраняют свои свойства при последующих переплавах, а эффект от модификации после переплава не сохраняется.

И все же, в настоящее время из всех изученных приемов улучшения качества чугуна модифицирование является самым эффективным. По способу воздействия на процесс кристаллизации чугуна различают 2 группы модификаторов. Одна группа воздействует на условия роста графита и способствует его кристаллизации в виде компактных или шаровидных включений. Другая группа изменяет степень графитизации (модифицирование способствует более равномерному охлаждению, благодаря чему обеспечивается получение однородной структуры с мелкопластинчатым графитом в сечениях отливки).

Множественные эксперименты доказали, что модифицированный чугун в сравнении с обычным чугуном меньше склонен к образованию трещин (отбеливанию). Именно на этом основано использование модификаторов для получения чугунов с высокими механическими свойствами.

Основная цель модифицирования состоит в обеспечении образования достаточного количества центров кристаллизации углерода, чтобы он выкристаллизовался в виде графита. Это достигается исключением возможности переохлаждения во время формирования карбидных структур. Процесс кристаллизации подразумевает формирование отбела, что является нежелательным дефектом. Отбел препятствует механической обработке, провоцируют несоответствие техническим требованиям, увеличивая производственные затраты и брак.

Модифицирование – признанный способ повышения качества чугунных отливок, позволяющий либо полностью предотвратить образование отбела, газовой или усадочной пористости, либо свести их к минимуму. Но, следует помнить, что гарантом получения качественного литья и улучшения структуры чугуна является правильный подбор модификаторов и режимов модифицирования.

Список литературы:

1. Голубцов В.А., Лунёв В.В. Модифицирование стали для отливок и слитков. Челябинск Запорожье: ЗНТУ, 2011
2.  Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Производство стали. Внепечная металлургия стали; т. 3. М.: Теплотехник, 2010