4. Висококремнисті та холодостійкі сталі для виливків

При більш високому вмісті кремнію, в залежності від вуглецю, який входить до складу сталі, вона набуває феритної будови, має однофазну структуру при всіх температурах. Кремній не покращує ирогартовність сталі. Разом з тим відомо, що кремній використовують як легувальний елемент, що знижує критичну швидкість гар­тування і сприяє підвищенню прогартовуваності. Пояснюється це тим, що кремній входить в розчин цементиту і утруднює виокремлення та коагуляцію складних карбідів, які утворюються в сталі під час її кристалізації. Такий процес може мати місце тільки при вмісті в сталі більше 0,4% кремнію і 0,4...0,8% вуглецю.

Па підставі численних досліджень щодо вплину кремнію на властивості сплавів на основі заліза можна запропонувати такі принципові положення для вибору складу кремнистої сталі відповідно до призначення литих деталей:

• низьколеговані кремнисті конструкційні сталі треба використовувати для виготовлення виливків, які характеризуються підвищеними механічними властивостями: хімічний склад сталі, що вибирається, повинен обов'язково забезпечувати повне фазове перетворення і після відповідного термічного оброблення мати сорбітну будову, оптимальну для поєднання найбільш ви­соких показників міцності з пластичністю;

• середньолеговані кремнисті феритні сталі треба використовувати для виготовлення виливків із спеціальними фізичними властивостями: хімічний склад сталі повинен забезпечувати при відповідному співвідношенні вмісту кремнію і вуглецю повну відсутність фазових перетворень (сталь повинна мати феритну будову);

- високолеговані кремнисті сталі треба використовувати для виготовлення виливків, які мають високі хімічні властивості.

Середньолеговані кремнисті сталі мають спеціальні фізичні і хімічні властивості. Кремній підвищує електроопір і одночасно покращує магнетну проникністью

Основне призначення сталей цієї групи - клапани автомобільних, тракторних і авіаційних двигунів середньої потужності. До цих сталей пред'являються специфічні вимоги: збереження високої твердості і міцності при робочих температурах (до 700°С), висока опірність дії теплозмін і утоми, високий опір газовій корозії в продуктах згоряння рідкого палива.

Другим призначенням сильхромів є виготовлення литих деталей ре­гуляторів, теплообмінювачів і колосникових Ґраток для котельного і хіміч­ного машинобудування.

Високолеговані кремнисті сталі. (У промисловості їх називають феросилідами).

Основною умовою якісного виплавлення висококремнистої сталі є мак­симальна дегазація розплаву. Якщо це не вдається здійснити, то виливки не­одмінно будуть неякісними. Типовим дефектом виробів із висококремнистої сталі є ураження підкіркового шару газовими пузирьками, які розташовують­ся ланцюжками безпосередньо біля поверхні виливка і утворюють газову поруватість. Найбільш шкідливим газом в висококремнистих сталях є водень.

Відомо, що з підвищенням температури розплаву збільшується розчин­ність в ньому газів. Це у повній мірі відноситься і до висококремнистих ста­лей. Велику роль відіграють місцеві мерсі рівання після додавання феросилі­цію внаслідок протікання екзотермічної реакції утворення І;Єі$Ь, особливо за відсутністю умов інтенсивного перемішування рідкого металу в печі.

При випусканні металу із печі та при розливанні його у форми необхідно дуже точно витримувати температурний режим. Навіть короткочасне пере­грівання розплаву після додавання феросиліцію дуже підбивається на остато­чному вмісті водню у виливку.

Можлива і така технологія виплавлення висококремнистої сталі: на дно ковша кладуть необхідну кількість феросиліцію (92...95% 8і), попередньо пі­дігрітого до температури не меншої, ніж 800°С, потім ковш заповнюється розплавленим металом необхідного складу, після чого розплав витримується у ковші для вирівнювання температури.

Виплавлення висококремнистих сталей необхідного складу можна здійснювати в дугових електропечах або у тиглях, оскільки температура плавлення їх порівняно низька.

холодостійкі сталі Сплав на основі заліза, який може працювати до температури -190*С. Випробовування зразків з гострим надрізом при -60*С є обов’язковим.

Основною вимогою до цих сталей є його чистота відносно неметалевих включень. Для підвищення якості знижують загальну к-сть вкраплин і проводять їх глобуляризацію шляхом модифікування.

Галузі використання: литі деталі відповідального призначення для тракторів, зварово-литі носінні конструкції, наконечники розпушувачів мерзлих грунтів, холодильники.

Чистота також досягається додатковим оброблюванням лужноземельними і рідкоземельними матеріалами. Вони перетворюють НВ із кутастих в круглі, тому вони легко підіймаються на поверхню. Перед оброблюванням застосов. розкислення.