СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
63
Большое количество публикаций, связанных с изучением этого вопроса
позволили выявить особенности формирования неметаллических включений при
суспензионном литье.
Отмечается, что поверхность порошка, используемого в качестве
микрохолодильников, как правило, покрыта пленкой окислов. Поэтому, если в
жидкий расплав вводят только порошок (железный, чугунный), то количество
неметаллических включений в затвердевшем металле увеличивается (до 1,5 раз),
а их форма практически не изменяется по сравнению с отливками, полученными
обычным способом. Но вот характер распределения существенно изменяется и
заключается это в том, что по границам зерен неметаллические включения
практически отсутствуют, располагаясь внутри зерна.
Наибольший эффект от суспензионной заливки наблюдается при вводе
железного (чугунного) порошка с добавками раскислителя (ферромарганца,
силикокальция, феррохрома). При этом количество раскислителя обычно
составляет 0,1…0,2 %. В этом случае расположение и форма неметаллических
включений приобретают более благоприятный характер: не в виде цепочек по
границам зерен, а отдельными дезориентированными включениями,
преимущественно округлой формы. Особенно это относится к сульфидным
включениям. Аналогично изменяются и силикатные включения. Что касается
оксидных включений, то их количество при суспензионной заливке
увеличивается, но при этом происходит связывание их в оксисульфиды округлой
формы. Также изменение формы и характера распределения неметаллических
включений можно объяснить главным образом ускорением процесса
кристаллизации. Отмеченное увеличение содержания оксидных включений
связано, прежде всего, с окисленностью частиц микрохолодильников.
Для устранения отмеченного недостатка при сохранении вышеотмеченных
преимуществ суспензионной разливки по неметаллическим включениям в
качестве микрохолодильников для стальных отливок используют стальную
дробь. Для производства стальной дроби используют специальные установки
«Град» различной модификации [21] и производительности. На установках
методом распыления получают дробь различного химического состава с
необходимым содержанием легирующих (модифицирующих) компонентов.
Что касается механических свойств суспензионного металла, то
многочисленные результаты исследований позволяют обобщить эти данные,
которые могут быть полезной информацией для исследователей и
производственников. Сравнение механических свойств отливок, полученных с
вводом микрохолодильников и без них позволяют сделать следующие основные
выводы.
1.
Прочностные свойства (
в
,
т
) суспензионного металла повышаются в
среднем на 5…7 %.
2.
Ввод микрохолодильников оказывает заметный эффект на пластические
характеристики металла и ударную вязкость. Так пластичность (
и
)
повышается на 30…50 % и более (до 2,5…3,0 раз), ударная вязкость
(KCU) – на 25…30 %.
