Сибирский федеральный университет

Номер

Журнал СФУ. Техника и технологии. 2019 12 (2)

Авторы

Полубояров, В.А.; Коротаева, З.А.; Жданок, А.А.; Горбунов, Ф.К.

Контактная информация

Полубояров, В.А.: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН Россия, 630128, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18; Новосибирский государственный технический университет Россия, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20; Коротаева, З.А.: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН Россия, 630128, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18; Жданок, А.А.: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН Россия, 630128, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18; Горбунов, Ф.К.: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН Россия, 630128, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18; Новосибирский государственный технический университет Россия, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20; Poluboyarov, Vladimir A.: Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS 18 Kutateladze Str., Novosibirsk, 630128, Russia; Novosibirsk State Technical University 20 Кarl Маrks, Novosibirsk, 630073, Russia; Gorbunov, Fedor K.: Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS 18 Kutateladze Str., Novosibirsk, 630128, Russia; Novosibirsk State Technical University 20 Кarl Маrks, Novosibirsk, 630073, Russia

Ключевые слова

внутриформенное модифицирование; серый чугун; карбиды титана и вольфрама; коррозионная стойкость; металл-протектор; механическая активация; предел прочности при растяжении; твердость; intra-mold modification; grey cast iron; titanium and tungsten carbides; corrosion stability; protector metal; mechanical activation; tensile strength; hardness

Аннотация

Проведены эксперименты по модифицированию чугунов китайского производства, аналогичных российским маркам (СЧ-18 – СЧ-30), с использованием составов на основе смеси карбидов вольфрама и титана (нанодисперсные порошки карбидов были получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в сочетании с предварительной механической активацией (МА)). Были исследованы модификаторы состава WС:TiС = 70:30 с металлами-протекторами: хромом (50/50, модификатор М1); хромом и медью (25/25/50, модификатор М2) в пределах концентраций керамической фазы – 0,01-0,2 %; модификаторы вводили в форму и ковш. Были исследованы две конструкции литейных форм. Применение модификаторов при внутриформенном модифицировании может увеличить предел прочности при растяжении до 18,5 %, относительную коррозионную стойкость в соляной кислоте – до 58,8 %. При модифицировании в ковше прочность образцов увеличилась до 25-29 % лишь после 3,5 месяцев хранения. Полученные результаты свидетельствуют о том, что при исследовании процессов модифицирования серого чугуна модификаторами, содержащими нанодисперсные керамические фазы (WС, TiС), необходимо учитывать не только концентрации и состав модификаторов, но и различные технологические параметры (конструкция, объем литейной формы, способ введения модификаторов и другие)

Experiments involving modification of cast iron manufactured in China which is similar to Russian grades (SCh-18 – SCh-30) using the compositions based on a mixture of tungsten and titanium carbides were carried out. Nanodispersed carbide powders were obtained by means of self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in combination with preliminary mechanical activation (MA). The studied modifying agents were WС:TiС = 70:30 with protector metals: chromium (50/50, M1 modifying agent); chromium and copper (25/25/50, modifying agent M2) within the range of concentrations of the ceramic phase – 0.01-0.2%; the modifying agents were introduced into the casting mold and into foundry ladle. Two designs of casting molds were studied. The use of modifying agents for intra-mold modification may lead to an increase in the tensile strength up to 18.5%, relative corrosion stability in hydrochloric acid up to 58.8%. After modification in ladle, the strength of the samples increased to 25-29% only after storage for 3.5 months. The results provide evidence that the studies of grey cast iron modification by the agents containing nanodispersed ceramic phases (WС, TiС) should take into account not only the concentrations and composition of modifying agents but also various technological parameters (design, mold volume, method of introduction of the modifying agent etc.)

Страницы

192-202

Статья в архиве электронных ресурсов СФУ

https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/110065

Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).