48. Для каких чугунов графитизирующее модифицирования наиболее эффективно и почему?

Для доэвтектических,завист от углеродного эквивалета.

С увеличением углеродного эквивалента количество эвтектических зерен в немодиф. чугуне увеличивается (через уменьшение переохлаждения), а в модифиц. - уменьшается (через уменьшение эффективности модифицирования), так что в эвтектических и заэвтектических чугунах влияние практически нечтожно.

Операция модифицирования для ВЧ заключается а том, что перед разливкой в литейные формы в ковш вводят небольшие добавки, называемые модификаторами, которые оказывают сильное влияние на процесс кристаллизации. Для модифицирования чугуна применяется ферросилиций, алюминий, но лучшим модификатором считается магний, при введении которого (около 0,5%) в жидкий чугун выделяющийся графит приобретает шаровидную форму.Включения шарообразной формы не вызывают значительной неравномерности в распределении напряжений, и следовательно, такого сильного снижения пластичности, как пластинчатые включения с острыми краями.

49.В чем причина, что действие модификаторов является функцией времени?

Время непосредственно влияет на модифицирование. Эффект модифицирования начинает проявляться через 1 – 5 минут после ввода модификатора в сплав. Также эффект модифицирования начинает исчезать через 15 – 20 минут после ввода модификатора в сплав, при этом исчезают все признаки модифицирования.

50. Охарактеризуйте теорию флуктуационных группировок при графитизирующем модифицировании чугунов.

Теория флуктуационных группировок является одной из двух (теория вынужденных кристаллизационных зародышей и теория флуктационных группировок) которые увязывают механизм модифицирования с увеличением количества зародышей.

Под действием модификатора в чугуне образуется микрообъемы сплава с обогащенным содержанием элементов модификаторов. Эти микрообъемы сплава называются флуктационными группировками. В микрообъемах возможно вытеснение углерода, который в последующем является центром кристаллизации.

51. Какие цели преследует стабилизирующее модифицирование? в чем механизм действия стабилизирующих присадок

Стабилизирующее модифицирование преследует собой две цели: перлитизация структуры серого чугуна и полное подавление графитизации в ковком и отбеленном чугуне.

Для серого чугуна дефектом является отбел, для ковкого чугуна дефектом является отсев.

Для серого чугуна используют антиферитизирующие присадки содержащие хром, медь, сурьму.

Для ковкого чугуна используют присадки содержащие бериллий, бор, теллур, церий, магний.

Механизм действие присадок заключается в деактивации потенциальных зародышей.

Также модифицирование используют с целью изменения формы графита путем ввода присадки в жидкий металл таких элементов, как магний, церий, торий, кальций. Они вводятся в чистом виде, или в комплексе. Для получения чугуна с вермикулярным графитом вводят бериллий, сурьму.

Количество вводимых сфероидизирующих присадок зависит от состава чугуна, от избыточного количества серы, от приведенной толщины стенки, от продолжительности затвердевания, от остаточного содержания магния и процента его усвоения.

К стабилизирующему модифицированию относится модифицирование продувкой газами. Для продувки применяют азот, аргон, кислород, метан, углекислый газ. При продувке происходит дегазация и удаления неметаллических включений. В результате происходит графитизирующее и стабилизирующее воздействие (деактивация зародышей).

Из других методов модифицирования следует указать на обработку жидкого чугуна вибрацией и ультразвуком. Механизм действия вибрации заключается в разрушении кристаллов, поэтому наиболее эффективна вибрация формы при заливке и кристаллизации (частота вибрации 1000…1100 колебаний в минуту при амплитуде около 1 мм).

Обработка чугуна ультразвуком оказалась пока эффективнойтолько при кристаллизации высокопрочного чугуна. При этом заметно измельчается шаровидный графит и повышается степень графитизации, в частности, имеет место ферритизация матрицы.

Благоприятное влияние ультразвуковой обработки отмечено такжеи на ковком чугуне в процессе его кристаллизации.

Все модификаторы по типу воздействие на чугун можна поделить на:

1) модификаторы первого рода, которые воздейтсвуют на степень графитизации, размеры и распределение графита путем изменения числа зародышей, такое модифицирование называют стабилизирующим.

2) модификаторы второго рода, влияющие на форму графита путем изменений условий роста его включений

Все это является следствием увеличения количества центров ристаллизации. Графитизирующее модифицирование уменьшаетпереохлаждение и подавляет тенденцию к междендритной ориентации графита. Это проявляется тем интенсивнее, чем меньше склонность чугуна исходного состава к графитизации, чем меньше в нем потенциальных зародышей, чем меньше его эвтектичность.

Поэтому в эвтектических и заэвтектических чугунах влияние модифицирования практически ничтожно.