Разработка технологических основ получения и применения «тяжелых» магнийсодержащих лигатур для высокопрочных чугунов с шаровидным графитом с использованием принципа механотроники

Abstract

Объектом исследования являются ЧШГ повышенной прочности. Цель работы является повышение эффективности сфероидизирующих лигатур на основе «тяжелых» металлов при получении высоких марок чугуна с шаровидным графитом. В ходе выполнения работы были решены следующие задачи: – проведён анализ существующих способов получения чугунов с шаровидным графитом высоких марок; – анализ составов «тяжелых» магнийсодержащих лигатур и способов их по-лучения; – определены варианты получения и применения магнийсодержащих лига-тур на основе тяжелых металлов; – разработана методика получения быстрорастворимой лигатуры с использованием метода механотроники; – отработаны технологические режимы получения лигатуры в виде пластин и изготовление опытных образцов, исследован химический и фазовый состав материала; – проведены лабораторные и заводские испытания технологии получения чугуна с шаровидным графитом с использованием разработанных лигатур; – разработаны рекомендации по практическому использованию полученных результатов. В основу технологии получения «тяжёлых» лигатур положен принцип механотроники, включающий прокатку порошкообразной смеси «тяжелых» металлов на основе меди и магния в пластины различной толщины. Результаты исследований позволили получить новые знания в области внепечной обработки высокоуглеродистых сплавов железа. Методы исследований: изготовление лигатуры с использованием различных способов механического и температурного воздействия, химический и металлографический анализы лигатур и ЧШГ. Новизна полученных результатов. Экспериментально определены оптимальные параметры процесса сплавления меди и магния при получении лигатуры и ее последующего охлаждения в металлической форме, обеспечивающую получение однородной структуры с равномерным распределением в объеме магния. В основу технологии получения «тяжелых» магнийсодержащих лигатур положен принцип механического и температурного воздействия, позволяющий получать плотную и однородную микро и макроструктуру материала, повысить эффективность сфероидизирующей и графитизирующей обработки при получении высоко-прочного чугуна. Отличительной особенностью является получение лигатуры в компактном виде, что позволяет снизить ее расход при внепечной обработке ЧШГ.