Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 77 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Ч-1 , является фаза твердого раствора с ОЦГ- решеткой и параметрами решетки а = 3,6169 и с = 4,9688, что, так же как и в образце Ч-1 , существенно ниже табличного значения. При проведении элементного анализа обнаружено, что в твердых растворах α-Fe и Fe 2 Si равно- мерно распределен Cr, содержание которого, по данным рентгенофлуоресцентного анализа и РЭМ, составляет 0,14 %. При этом микро- структура матрицы α-Fe (феррита), так же как и в предыдущих образцах, очень похожа на мелкодисперсную пластинчатую структуру перлита. После введения модифицирующей смеси с восстановителем СаС 2 происходит из- менение микроструктуры образцов: увеличи- вается дисперсность углеродных пластин, но упорядоченность пластин ниже, чем в образце Ч-2. Фосфидная эвтектика, так же как и в дру- гих образцах, имеет псевдодвойное строение (фосфид и феррит) и продольную форму с раз- мерами: длина ∼ 20 мкм, ширина 4...10 мкм, и по сравнению с образцами Ч-1 и Ч-2 значи- тельных изменений в структуре не обнаруже- но [5]. Углерод в образце Ч-3 присутствует также в виде графита с ОЦГ-решеткой и параметра- ми решетки а =2,4769 и с =6,7260. Параметры решетки образца Ч-3 практически полностью совпадают с параметрами решетки образцов Ч-1 и Ч-2 и близки к табличным значениям (см. табл. 2). Из рис. 2, ж видно, что графит (С), как и в образце Ч-2 , имеет междендрит- ное пластинчатое распределение по матрице с размером включений: длина ∼ 90 мкм, ширина ∼ 1,7 мкм, что также существенно меньше, чем в образце Ч-1 . На основе вышеуказанных данных и диаграммы состояния Fe-C можно сделать вывод, что все образцы представляют собой заэвтектический чугун (С > 4,3 %), и процесс кристаллизации начинается с появления гра- фитных частиц [7]. Заключение Проведены исследования серого чугуна марки СЧ25 в трех состояниях: 1) без добав- ления модифицирующей смеси «МС»; 2) по- сле введения модифицирующей смеси «МС», восстановитель криолит (Na 3 AlF 6 ); 3) после введения модифицирующей смеси «МС», вос- становитель карбид кальция (CaC 2 ). Установ- лено, что в образцах чугуна без добавления модифицирующей смеси «МС» присутствуют три основные фазы: α-Fe (94,4%), Fe 2 Si (2,8%), С (2,8 %). Микроструктура представляет со- бой матричную основу феррита с твердым раствором FeSi и включения графита (С). Ма- тричная основа имеет вид низкодисперсных пластин с неупорядоченным расположением, а графит представляет собой крупные пласти- ны с относительно прямыми заостренными кромками. Установлено, что введение модифи- цирующей смеси с восстановителем Na 3 AlF 6 влияет на фазовый состав и структуру образ- цов чугуна. Наблюдается увеличение фазы С (графита) до 13,97 %, при этом значительно уменьшается размер графитовых включений. Твердый раствор α-Fe является основным, при этом микроструктура матричной основы меняется: повышается дисперсность пласти- нок, расстояние между ними уменьшается и становится равным, расположение упорядо- чивается. Показано, что введение модифици- рующей смеси с восстановителем CaC 2 при- водит к перераспределению объемных долей твердых растворов фаз: α-Fe (90,82 %), Fe 2 Si (7,45 %), С (1,73 %). Установлено существен- ное изменение микроструктуры образца; в матричной основе наблюдается уменьшение расстояния и повышение дисперсности пла- стинок. Система становится менее упорядо- ченной по сравнению с модификатором МС и восстановителем Na 3 AlF 6 . Показано, что для всех модифицированных образцов (Ч-2 и Ч-3) содержание модифицирующих элементов в готовом сплаве в сумме не превышает 1,5 %. Добавка модифицирующей смеси приводит к улучшению микроструктуры чугуна и спо- собствует повышению механических харак- теристик сплавов. Список литературы 1. Смирнов А.Н., Лейрих И.В. Производство отли- вок из чугуна: учеб. пособие. – Донецк: Норд-Пресс, 2005. – 245 c. 2. Полубояров В.А., Черепанов А.Н., Корота- ева З.А. Ультра- и нанодисперсные керамические по- рошки для модификации металлов и сплавов // Сбор- ник трудов II международного конгресса «Цветные металлы-2010». – г. Красноярск, 2010. – С. 624–627.