Исследование фильтрации чугуна через ПКФ

Показать меню Технической информации

Исследование фильтрации чугуна через ПКФ в НЦ порошкового материаловедения, г. Пермь.

(В.Н. Анииферов, А.А. Артемов и др. Научный центр порошкового материаловедения, ОАО «Мотовилихинские заводы», г. Пермь. "Литейное пр-во" №1. 2001 г.)

Качество очистки модифициро­ванного в форме ЧШГ, оцениваемое по содержанию неметаллических включе­ний (НМВ) в отливке, при применении ПКФ составило 99,5... 100%. Вместе с тем, влияние ПКФ и условий фильтра­ции на структуру и свойства различных чугунов изучено недостаточно, что за­трудняет их широкое применение.

Рис.1: Микроструктура СЧ (нетравленые шлифы): а,6 - без фильтрации; в,г - после фильтрации; а,в - х50; 6, г - х400

Исследовали влияние фильтра­ции через ПКФ на микроструктуру и свойства СЧ, который заливали из элек­тропечи при 1300...1350°С в песчаные формы. Чугун фильтровали через ПКФ на основе композиционного карбида Si на неорганической связке, из­готовленный в Научном центре порош­кового материаловедения. Диаметр фильтра 80 мм, высота 20 мм, средний диаметр ячейки 3,5...4 мм. Фильтр не подогревали, никаких изменений в литниковую систему и обычные условия литья не вносили.

Химсостав чугуна, %: 3,92 С; 1,64 Si; 1,16 Мn; 0,09 Р; 0,02 S; 0,03 Сr. Изменений в содержании компонентов в результате фильтрации не отмечено.

После фильтрации существенно изменилась форма включений графита в чугуне (рис.1). В отливках нефильтрованного металла отмечено наличие неориентированного графита (типа А) с включениями графита розеточного и точечного междендритного. После фильтрации графит может быть охарактеризован как графит типа Е (мелкопла­стинчатый, сетчатого расположения). Объемная доля включений графита практически не изменилась, произошло только их измельчение.

Содержание феррита в перлито-ферритной металлической основе значительно снизилось, феррит после фильтрации сильно диспергирован (рис.2). После фильтрации изменяется и микротвердость HV_0,05 перлитной основы чугуна. Так, без фильтрации   HV_0,05 = 3620±800 МПа, а после фильтрации через ПКФ HV_0,05 = 3350±400 МПа. Таким образом, увеличение перлита в основе привело к небольшому снижению его микро­твердости.

Рис. 2: Микроструктура СЧ (травление, х320); а - без фильтрации; б - после фильтрации

σ_в чугуна после фильтрации через ПКФ выше на 25% по сравнению с исходным сплавом. Относительное удлинение (пластичность) СЧ увеличилось с 0,9 до 1,3%.

Фильтрация чугуна через ПКФ не только отделяет НМВ, но и существенно влияет на его микроструктуру.