Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N1-2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 8. N 1-2. 2021 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 66 Поскольку чугун представляет собой многокомпонентную и многофазную систему, то можно целенаправленно изменять его фазовый состав и микроструктуру, получая необходимый комплекс свойств [9–12]. Одним из перспективных направлений улучшения механических свойств чугуна является его пластическое деформирование. Традиционно изделия из чугуна получают методами литья, т.к. он имеет низкую технологическую пластичность. Исследования последних лет и в нашей стране, и за рубежом показывают, что белый чугун, а также чугун с шаровидной формой графита при определенных температурно- силовых параметрах можно пластически деформировать [13–18]. Однако в проведенных работах в основном рассмотрены либо легированные белые чугуны, либо высокопрочные чугуны с шаровидной формой графита, поэтому представляет интерес исследование влияния пластической деформации на микроструктуру и свойства обычного чугуна, в структуре которого выделения графита удалены после обработки расплава. Исходя из указанного и на основании разработанных нами приёмов пластической деформации и термической обработки, было проведено изучение возможностей получения деформированной заготовки из доменного чугуна. Цель работы – обосновать возможность получения деформированной заготовки из доменного чугуна после обработки расплава. Методика экспериментального исследования Доменный передельный чугун П1 производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК» в виде чушек весом 16 кг расплавляли в индукционной печи ИСП-006 и проводили обработку расплава. До переплава и обработки расплава чугун имел следующий химический состав, масс. %: углерод 4,15; кремний 0,90; марганец 0,30; фосфор 0,10; сера 0,02, железо – остальное. Обработку расплава чугуна осуществляли тремя способами: влажными графитовыми блоками и фторопластом в интервале 1200–1500 °С путем циклического введения порций реагента, а также путем циклического изменения температуры в интервале 1100–1200 °С. Пробы заливали в алюминиевый и медный кокиль размерами 80×80×450 мм. Из полученных заготовок нарезали темплеты и проводили изучение микроструктуры от дна до прибыльной части слитка. Изучение микроструктуры чугуна осуществляли с помощью оптического микроскопа OPTON при увеличении ×110. Механические свойства образцов определяли по стандартным методикам [19]. Статистическую обработку результатов механических испытаний проводили по известным методикам [20, 21] проверки статистических гипотез и вычисления выборочных числовых характеристик при малом объеме выборки (n<50) в режиме «Описательная статистика» Microsoft Excel. Термическую обработку проводили в электропечах сопротивления типа СНОЛ. Результаты и обсуждение Проведено систематическое исследование изменений микроструктуры образцов из донной и прибыльной частей слитков без и с обработкой расплава. Было установлено, что в структуре слитков чугуна без обработки расплава во всех случаях присутствуют выделения графита и распределение его по сечению слитка неравномерно. Количество выделений графита увеличивается от дна к прибыльной части. Максимальное количество выделений во всех частях слитка наблюдалось в центральной зоне. Было проведено систематическое исследование изменений микроструктуры образцов из донной и прибыльной частей после нагрева в интервале 20…1000°С. Установлено, что,