Меры борьбы.

Для уменьшения количества неметаллических включений применяют следующие способы.

Способы борьбы с нерастворимыми включениями:

  • 1. Продувка сплавов инертными газами, пузырьки которых увлекают за собой и флотируют включения.
  • 2. Обработка цветных сплавов флюсами, растворяющими оксидные включения и переносящими их в слой шлака.
  • 3. Фильтрация через различные огнеупорные фильтры, в том числе через сетку из стеклоткани (Фирам-процесс).
  • 4. Отстаивание жидкого металла для удаления очень крупных включений.

Способы борьбы с растворимыми включениями:

  • 1. Перевод растворимых включений в нерастворимые, способные легко удаляться из соединения, например, раскисление, в том числе, комплексное раскисление с добавкой модификаторов.
  • 2. Ускорение затвердевания различными способами.
  • 3. Суспензионная разливка. Хотя при вводе микрохолодильников и увеличивается количество оксидных включений, но характер и форма неметаллических включений становятся более благоприятными.

Для отливок из высокопрочного чугуна характерным дефектом, относящимся к неметаллическим включениям, являются так называемые черные пятна, которые в ГОСТе 19200—80 не выделены в самостоятельную группу; на производстве это название сохранилось.

Черные пятна — скопления неметаллических шлаковых включений сложного состава в виде чешуек и пленок толщиной 0,001...0,05 мм (обычно 0,01 мм) и длиной 0,01...10 мм (обычно 1...2 мм). Образуются черные пятна в отливках из высокопрочного чугуна обычно в зоне питателей или в верхней части отливок. В тонкостенных отливках или при быстром охлаждении шлаковые включения не успевают всплыть и распределяются равномерно по всему сечению.

Черные пятна снижают прочность чугуна на 20...70 % и относительное удлинение примерно на 20 %. Особенно опасен этот дефект для деталей, работающих при ударных нагрузках. Отливки с черными пятнами не выдерживают гидроиспытаний.

Черные пятна образуются от шлаков, выделяющихся при модифицировании чугуна магнием и вторичном модифицировании кремнием. В состав шлаков входят MgO, Si02, А1203, Mg2Si04 (форстерит), железо, нитриды и др.

Мерами борьбы с черными пятнами являются:

  • 1. Модифицирование цериевой лигатурой. Так как церий сильный раскислитель, он препятствует образованию MgO и Si02 и уменьшает количество шлаковых включений.
  • 2. Уменьшение в чугуне содержания Mg и Si.
  • 3. Сокращение выдержки чугуна в ковше и увеличение скорости разливки, чтобы не происходило окисления Mg до MgO. Желательно иметь температуру разливки не ниже 1420 °С.
  • 4. Уменьшение влажности формовочной смеси, так как при этом уменьшается окислительная способность форм. В сухих формах черные пятна, как правило, не образуются.
  • 5. Снижение содержания серы в чугуне, которое не должно превышать 0,015 %. В чугуне, выплавленном в вагранке с кислой футеровкой, содержание S повышенное, поэтому и черных пятен больше, чем в чугуне из индукционных или дуговых печей.
  • 6. Использование флюсов, растворяющих окисные пленки. Наиболее часто используют криолит (Na3AlF6), который хорошо разжижает шлак. Его количество должно составлять 0,1...0,25 %. В качестве флюса используют также фтористый натрий NaF.

Контрольные вопросы

  • 1. Дайте определение и классификацию неметаллических включений.
  • 2. Назовите источники неметаллических включений в отливках.
  • 3. Как влияют неметаллические включения на качество металла отливок?
  • 4. Перечислите меры борьбы с неметаллическими включениями.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >