ОБ АНОМАЛЬНЫХ СВОЙСТВАХ ДОМЕННОГО ЧУГУНА БЕЗ ВЫДЕЛЕНИЙ ГРАФИТА

Аннотация

Развитие современного материаловедения предусматривает постоянный поиск новых материалов с более высокими свойствами. В качестве таких материалов в настоящее время широко используются дорогие железоникелевые сплавы, так называемые инвары. Говоря о структуре и свойствах чугуна чаще всего игнорируется влияние газов (водорода, азота и кислорода) на формирование его структуры и свойств. В практике получения чугунных отливок для придания чугуну нужных свойств часто используется обработка расплава различными веществами. Помимо воздействия на химический состав расплава, его свойства можно изменять с помощью других факторов. Одним из наиболее простых по осуществлению и эффективности может быть изменение температуры расплава и времени пребывания при этой температуре. Для изучения влияния термоциклирования на линейное расширение и микроструктуру чугуна проводилось два варианта обработки расплава. Первый заключался в нагреве до 1300 °С, выдержке в течение 15 мин и охлаждении до получения твердой корки. Второй – в нагреве до 1550 °С, выдержке в течение 15 мин и охлаждении до температуры 1350 °С. Оба процесса повторялись многократно. Проведенная обработка расплава полностью удаляет выделения свободного графита из структуры чугуна. Металлографический анализ дилатометрических образцов позволил установить, что термоциклическая обработка приводит к образованию ледебурита. Изучалось влияние термической обработки на линейное расширение и микроструктуру доменного чугуна после предварительной обработки расплава. Наиболее эффективной оказалось проведение химико-термической обработки (цементации в среде бондюжского карбюризатора) с последующей закалкой. Проведение цементации в среде бондюжского карбюризатора приводит к повышению значений коэффициента линейного расширения в области низких и высоких температур испытания. Однако последующая закалка позволяет получить довольно низкие значения коэффициента линейного расширения: 3,1·10–6, град–1 при температуре 150 °С и 1,8·10–6, град–1 при температуре 400 °С. Сравнивая коэффициент линейного расширения доменного чугуна без выделений графита с коэффициентами линейного расширения инваров в различных температурных интервалах видно, что коэффициент линейного расширения после предварительной обработки принимает довольно низкие значения.