Отчет. Статья для Мирхата. Исследование влияния инокуляторов на структуру стальных литых заготовок
 Скачать 336.47 Kb.
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНОКУЛЯТОРОВ НА СТРУКТУРУ СТАЛЬНЫХ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК Одним из распространенных способов получения качественных отливок является изготовления их литьем в газифицируемые формы. Такой способ успешно применятся на ряде машиностроительных заводов Карагандинской области. Это позволяет изготавливать отливки с широкой номенклатурой для различных отраслей – горно-шахтной, строительной, энергетической и др. Получаемые отливки имеют высокую размерную точность, низкую шероховатость, низкий процент брака. Вместе с тем управление структурой, а, следовательно, и свойствами, получаемых отливок имеет определенные сложности. Возможность получать отливки с мелкозернистой структурой (высокой прочностью) и однородным составом по всему объему литых заготовок позволяет сочетание суспензионного литья и литья по газифицируемым моделям. Для ввода инокуляторов в расплав используется непосредственно полистироловая модель. Ранее был предложен комплексный состав модели [], сочетающий в себе литейный и строительный полистирол. Было определено, что наряду со снижением стоимости такой модели, снижается глубина науглероживания поверхности отливок. В настоящей статье приводятся результаты проведенных исследований по влиянию инокуляторов на свойства и структуру выплавляемых отливок. Исследования проводились на ТОО «КМЗ им. Пархоменко» (г. Караганда). Рассматривались отливки «Фланец», изготавливаемые из стали 35Л. В качестве инокуляторов использовались измельченный скрап, металлические включения из шлака и т.п. (рисунок 1). Рисунок 1 – Извлеченные из шлака капли металла, использованные для инокуляторов Брызги металла и пр. измельчались в мельнице Emax и после рассеивались по фракциям на аналитической просеивающей машине Retch (рисунок 2).   Рисунок 2 – Оборудование, используемой для подготовки инокуляторов: а – мельница Emax; б - аналитическая просеивающая машина Retch Полученные инокуляторы перемешивались в разных пропорциях вместе с гранулами строительного и литейного полистирола (таблица 1). Далее в пресс-форме проходило получение модели отливки «Фланец» традиционным методом. Модели в разрезе с инокуляторами представлен на рисунке 3. Таблица 1 – Составы, используемые в исследованиях
Рисунок 3 – Разрез модели с инокуляторами Сравнительная микроструктура образцов приведена на рисунке 4. Рисунок 4 – Микроструктура стали 35Л, ×200: а – без использования инокуляторов; б – с использованием инокуляторов Из анализа микроструктур определено, что использование 20 г инокуляторов в пропорции литейного полистирола к строительному 60:40 позволяет получать мелкозернистую структуру отливок с отсутствием неметаллических и газовых включений. Очевидно, что использование 10 г снижает число центров кристаллизации и, следовательно, увеличивает размер зерен. Повышенное содержание инокуляторов негативно сказывается на скорости кристаллизации, при этом имеет место локальное переохлаждение, что не дает возможность полного выделения газов из расплава металла и приводит к повышенной пористости. При этом используемые фракции инокуляторов не оказывали существенного влияния на структуру отливок, следовательно, для отливок «Фланец» удовлетворительным является использование инокуляторов фракциями от 0,1 до 0,8 мм (исследованный диапазон). Также добавить рисунки и их описание, полученные обработкой в программе ThixometPro (неметаллические включения, пористость, балл зерна и пр.)!!! Можно рассмотреть прочность отливок на Инстроне! Можно рассмотреть влияние температуры заливки на структуру. Таким образом, проведенные исследования подтвердили целесообразность использования инокуляторов непосредственно в полистироловых комплексных моделях. Определено, что для повышения качества (чистоты и размерности зерен) металла для отливок «Фланец» целесообразно использовать инокуляторы размером 0,1-0,8 мм в массе 20 г. Такие технологические режимы изготовления исследованных отливок позволяют обеспечить для них гомогенную бездефектную структуру. |