2.2 Выплавка исходного чугуна

Выплавку исходного чугуна производили в индукционной тигельной печи высокой частоты марки ИЧТ – 0,016 емкостью 16 кг, футерованной кварцитом на основе связующего – борной кислоты и плавикового шпата.

В качестве основных шихтовых материалов для индукционной плавки исходного серого чугуна эвтектического состава использовались: чушковый чугун марки Л3 в количестве 80% и стальной лом (сталь 45) в количестве 20%. Для доводки чугуна по содержанию Si, Mn и С использовали добавки в виде ферросплавов ФС 75, ФМн70 и углеродного боя.

I	II
Рисунок 2.2- Схема (I) и общий вид (II) пенополистироловой реакционной камеры с модификатором

Химический состав исходных шихтовых материалов приведен в табл. 2.3.

Технологический процесс плавки в индукционной печи исходного серого (эвтектического состава) и белого (доэвтектического состава) чугунов включал следующие операции: загрузку шихты, нагрев, расплавление и перегрев металла, доводка его по химическому составу .

Таблица 2.3

Химический состав шихтовых материалов

Материал	Содержание элементов, % мас.
	С	Si	Mn	P	S
Л3	4,0	2,4	0,8	0,043	0,019
Стальной лом (сталь45Л)	0,46	0,31	0,65	0,03	0,03
ФС75	–	75	0,4	0,05	0,03
ФМн70	7,0	1,0	70	0,45	0,03
Углеродный бой	80	–	–	–	–

Загрузку шихты проводили в следующей последовательности: в начале загружали чугунные чушки со стальным ломом и углеродным боем (при выплавке серого чугуна). После нагрева и расплавления по ходу плавки для доводки чугуна по химическому составу при необходимости добавляли ферросплавы ФС75 и ФМн70.

После доводки и перегрева исходный чугун выпускали в ручной ковш, предварительно подогретый до температуры 450…500С.

Продолжительность плавок исходного белого и серого чугуна составляла около 1,5 часа. Температуру расплава в печи определяли предварительно оптическим пирометром марки П – 25, а перед выпуском из печи – платино-платино-родиевой термопарой, защищенной кварцевым наконечником.

Расчет шихтовых материалов для выплавки базового серого и белого чуннов приведен в таблицах 2.4 и 2.5 соответсвенно. ШИХТА

2.3 Исследование влияния последовательности ввода модификатора на структуру и свойство чугуна

В данной работе предложен способ встречного модифицирования исходного чугуна в литейной форме, который заключается в том, что жидкий чугун обрабатывается последовательно в двух реакционных камерах литниковой системы, расположенных друг за другом на пути движения металла в полость формы, заполненных разными по химическому составу и функциональному назначению модификаторами.

Двойное (встречное) модифицирование чугуна внутри литейной формы проводили по следующим технологическим вариантам (рис. 2.2):

1) Первый вариант заключался в первоначальной обработке жидкого чугуна в первой по ходу движения расплава реакционной камере сфероидизирующим модификатором VL63(M), с последующей обработкой во второй реакционной камере карбидостабилизирующим модификатором ФХ200 (рис. 2.4, обр. 1).

2) Второй вариант заключался в первоначальной обработке жидкого чугуна карбидостабилизирующим модификатором ФХ200, помещённым в первой реакционной камере, с последующей обработкой расплава сфероидизирующим модификатором VL63(M), размещенным во второй реакционной камере (рис. 2.4, обр.2).

Для сравнения в этой же литейной форме изготавливались образцы заливаемые через общий стояк расплавом исходного чугуна без какой либо обработки (рис.2.4, обр.3), а также образцы, расплав которых подвергался внутриформенной обработке одной модифицирующей добавкой (карбидостабилизирующей ФХ200 (рис.2.4, обр.4) или сфероидизирующей VL63(M) (рис. 2.4, обр.5), размещенной в одной реакционной камере на пути движения расплава к соответствующей отливке.

Рисунок 2.4 – Схема последовательности встречного модифицирования чугуна