ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 198 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Результаты и их обсуждение Химический состав образцов-свидетелей серого чугуна и образцов с модификацией представлен в табл. 2. Видно, что использование модификатора не вносит существенного изменения в химический состав серого чугуна, за исключением небольшого увеличения кремния на 0,1 %. Известно, что для серого чугуна основными показателями механических свойств являются минимальное значение временного сопротивления разрыву и твердость. В табл. 3 представлены результаты механических испытаний чугунасвидетеля и образцов после модифицирования. Видно, что при одном и том же химическом составе использование модификатора повышает механические свойства отливки. Исследование макро- и микроструктуры серого чугуна проводили по ГОСТ 3443–87 с использованием оптической и электронной микроскопии, что позволило выявить особенность влияния модификаторов. На рис. 3, 4 приведены результаты оптической и электронной микроскопии. Обычно эвтектическая единица затвердевания представлена аустенитом и графитом пластинчатой формы (рис. 3). Во всех случаях наблюдается преимущественно пластинчатая структура графита типа Гф1 согласно ГОСТ 3443–87. Практика литейного производства может влиять на зарождение и рост графитовых пластинок, так что размер и тип улучшают механические свойства. Количество и размер графита, морфология и распределение графитовых пластинок имеют решающее значение для определения механического поведения [26–34]. Пластинчатый графит типа Гф1 в наших исследованиях имеет случайную ориентацию. Как показано на рис. 2, б, морфологию вермикулярного графита типа Гф5 наблюдали с помощью оптической и электронной микроскопии. Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Химический состав чугуна экспериментальных плавок 1 и 2 (масс.%) Chemical composition of cast iron of experimental smelters No. 1 and 2 (wt%) Элемент / Element Углерод / Carbon Кремний / Silicon Марганец / Manganese Фосфор / Phosphorus Сера / Sulfur Хром / Chrome Никель / Nickel Плавка без модификатора 3,55 2,10 0,6 0,086 0,052 0,05 0,06 Плавка с модификатором 3,49 2,51 0,5 0,098 0,055 0,01 0,06 Чугун марки СЧ15 (ГОСТ 1412–85) 3,5–3,7 2,0–2,4 0,5–0,8 ≤ 0,2 ≤ 0,15 – – Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Результаты испытаний комбинированного модификатора из отходов кремниевого производства Test results of a combined modifi er from silicon production waste Образец / Sample Расход модификатора, масс.% / Modifi er consumption, wt% Твердость, НВ / Hardness, HB σB, МПа / σB, MPa Соответствие чугуну марки / Compliance with cast iron grade Исходный – 195, 201, 193 139, 143, 147 СЧ10, СЧ15 № 1 0,5 196. 200, 198 155, 151, 149 СЧ10, СЧ15 № 2 1 205, 208, 209 165, 174, 177 СЧ20 № 4 1,5 255, 260, 258 305, 310, 312 СЧ30
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1