автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Комбинированное влияние технологических параметров модифицирования и микролегирования на структуру и свойства конструкционных чугунов

/

На правах рукописи

БОЛДЫРЕВ Денис Алексеевич

Комбинированное влияние технологических параметров модифицирования и микролегирования на структуру и свойства конструкционных чугунов

Специальности: 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов 05.16.04 - Литейное производство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва - 2009

003479506

Работа выполнена в ОАО «АВТОВАЗ» (г. Топьятти)

Научный консультант: доктор физико-математических наук М. М. Криштал

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В. Н. Зикеев

доктор технических наук А. Н. Поддубный доктор технических наук, профессор А. В. Кудря

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Брянская государственная инженерно-

технологическая академия»

Защита состоится «25» ноября 2009 г. в 15ш часов на заседании диссертационного совета Д 217.035.01 в ЦНИИчермет им. И. П. Бардина по адресу: 105005, г, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 9/23

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦНИИчермет им. И. П. Бардина

Ваши отзывы на автореферат диссертации, заверенные печатью организации, в двух экземплярах просим направлять по указанному выше почтовому адресу на имя учёного секретаря диссертационного совета Д217.035.01

Автореферат разослан « Я »Р/СуиЛ^уЦ

2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 217.035.01, доктор технических наук

л ^ Александрова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Главный приоритет любого литейного предприятия заключается в производстве годного литья требуемого качества при минимальных затратах. В условиях массового производства при изготовлении основной гаммы деталей из чугуна имеет место тенденция к прямому унифицированию марок. Такой подход оправдан ввиду удобства отработки технологии изготовления отливок. Однако в этом случае коэффициент запаса прочности для некоторых деталей будет завышенным, а коэффициент использования материала - заниженным. Возрастание требований, с одной стороны, к повышению ресурса и надёжности, а с другой - к снижению материалоёмкости и затрат при производстве деталей машиностроения диктует необходимость совершенствования и корректировки понятия «качество чугуна в отливках». Классическое понимание мероприятий по повышению качества отливок, реализуемых на большинстве предприятий, подразумевает проведение работ, направленных, прежде всего, на получение требуемого ТУ уровня механических свойств, максимального снижения уровня самых разнообразных дефектов в структуре материала, причем, в ряде случаев отсутствуют требования к получению структуры заданного типа в отливке. В более широком понимании качество отливок все же характеризуется соответствием состава, структуры и свойств материала необходимым нормативным требованиям.

В новых экономических и технологических условиях базовым содержанием понятия «качество отливок» становится устойчивость по отношению к технологическому процессу получения литой структуры чугуна, обеспечивающей комплекс требуемых механических и эксплуатационных свойств. При этом необходимо рассматривать устойчивые состояния количественных и качественных показателей структурного и фазового состава литого металла, как в условиях нормируемых колебаний совокупных параметров технологического процесса получения отливки (химический состав , чугуна, модификаторов и лигатур; температура расплава, условия охлаждения, конструкционные параметры отливки, условия ввода модификаторов и др.), так и при более существенных отклонениях в технологии (перемодифицирование расплава, некондиционные шихтовые материалы, повышенный уровень загрязнения и т. д.). Учёт экономических требований приводит к понятию «рациональной литой структуры» чугуна, то есть структуры, обеспечивающей требуемые свойства при минимальной себестоимости её получения.

Производство деталей автомобилестроения из чугуна имеет свою специфику, обусловленную широкой гаммой выпускаемой номенклатуры различных габаритов, конструктивных особенностей и использованием различных марок чугуна. При повышении нормативов по эксплуатационному ресурсу и надёжности деталей автомобиля становится необходимым обеспечение рациональной литой структуры чугуна за счет использования модифицирования, микролегирования, термической обработки. Необходимо отметить, что эти технологии избирательны и порой предназначены для получения узкой номенклатуры отливок. Следствием этого является разработка широкой номенклатуры модификаторов, особенности воздействия которых на металл в расплаве в ряде случаев не исследованы, особенно в области структурообразования, и их применение на основе общих рекомендаций чревато серьезными технологическими рисками и финансовыми потерями.

Решение указанной проблемы возможно на основе систематизации и обобщения современных научных теорий формирования структуры чугуна, экспериментально-промышленных данных о модифицировании железоуглеродистых сплавов с последующим созданием универсальных и экономически целесообразных технологий модифицирования и микролегирования конструкционных чугунов. Такие технологии должны обеспечивать получение рациональной структуры литого металла и, при этом, не требовать полного

технического перевооружения литейных цехов при сохранении существующих технологий выплавки чугуна и формообразования отливок, позволять снижать себестоимость изготовления как уже освоенной, так и новой продукции при обеспечении комплекса требуемых механических и специальных свойств чугунов.

Цель работы:

Повышение качества и стабильности свойств конструкционных чугунов с различным типом графита, фазовым составом и структурой металла матрицы при обеспечении комплекса требуемых свойств деталей машиностроения за счёт получения рациональной литой структуры путём применения модифицирования и микролегирования с учётом комбинированного влияния различных технологических параметров.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести систематизацию и обобщение современных теоретических и экспериментально-промышленных данных в области модифицирования и микролегирования чугуна.

2. Изучить составы и особенности использования «тяжёлых» и «лёгких» лигатур, применяемых для ковшевого модифицирования высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ), а также разработать и предложить к использованию технологические процессы получения ВЧШГ на основе ковшевого модифицирования без существенного

' • изменения базового оборудования и оснастки. . ' .

3. Исследовать влияние содержания редкоземельных металлов (РЗМ) в магниевом модификаторе на структурообразование и устранение дефектов литейного происхождения в отливках из ВЧШГ и чугуна с вермикулярным графитом (ЧВГ), получаемым различными технологическими процессами.

4. Выявить оробенности, изучить механизмы и предложить технолргические схемы графитизирующего модифицирования ВЧШГ и серого чугуна с пластинчатым графитом (СЧПГ) различного химического состава модификаторами разной природы, с учётом стадийности их ввода в расплав и габаритов получаемого литья.

5. Исследовать влияние микролегирования и корректировки химического срстава чугуна в тяжёлонагруженных деталях из СЧПГ и ВЧШГ на комплексное повышение их эксплуатационных характеристик.

Научная новизна:

1. На основе систематизации и обобщения современных научных теорий и экспериментально-промышленных данных о модифицировании и микролегировании железоуглеродистых сплавов разработаны обобщающие подходы к получению рациональной литой структуры с требуемым уровнем механических свойств без изменения процессов металлургического и литейного циклов на основе разработки универсальных технологий модифицирования и микролегирования, позволяющих получать разные типы и марки конструкционных чугунов из расплава чугуна базового химического состава. Определены и исследованы механизмы комбинированных процессов модифицирования и микролегирования "расплава чугуна, обеспечивающие целенаправленное ■ формирование рациональной литой структуры с требуемым уровнем механических свойств. Исследованы параметры, определяющие формирование рациональной литой - структуры в конструкционных чугунах под влиянием модифицирующих и легирующих - элементов, вводимых на различных этапах технологического цикла.

2. Обнаружено явление образования большого количества мелких глобулей вторичного графита и конгломератов крупных глобулей первичного графита при

модифицировании ВЧШГ магниевым • модификатором с лантаном. Статистическое распределение диаметров графитных включений характеризуется как ярко выраженное бимодальное асимметричное. При этом одна мода соответствует выделениям глобулей первичного графита, а вторая - вторичного (меньшего размера). Образование конгломератов глобулей первичного графита объясняется уменьшением скорости их роста, что повышает вероятность коагуляции (сгущения) графитных глобулей в жидком расплаве без коалесценции. Снижением скорости роста графита также объясняется задержка выделения графита из аустенита и формирование мелких глобулей вторичного графита. Более позднее по времени выделение вторичного графита компенсирует усадочные процессы в отливке в момент прекращения функционирования прибылей, что обеспечивает снижение пористости и повышение механических свойств чугуна.

3. Установлена зависимость структурообразования ВЧШГ от стадийности ввода бария в расплав, заключающаяся в том, что при раннем графитизирующем модифицировании усиливается ферритообразование, снижается твёрдость и формируется преимущественно неправильная форма шаровидного графита ШГф4, а при позднем, наоборот, формируется преимущественно перлитная структура с правильной формой шаровидного графита ШГф5, повышается твёрдость. Это объясняется тем, что при позднем введении бария в расплав ВЧШГ создаётся его избыточная концентрация, превышающая необходимую для связывания в химические соединения поверхностно-активных примесей (О, 8 и др.). Избыточный барий

ормозит рост графитных включений за счёт снижения к ним диффузии углерода из асплава. Оставшийся в аустените углерод способствует формированию перлитной металлической основы. Повышая поверхностное натяжение расплава чугуна, барий озволяет сформировать правильную шаровидную форму графита ШГф5 даже при едостатке растворённого магния. При раннем введении бария в расплав ВЧШГ происходит олное связывание адсорбированных на графитных включениях поверхностно-активных римесей, за счёт чего происходит их очищение и дальнейший рост за счёт диффузии глерода из расплава при формировании преимущественно ферритной структуры, остепенное уменьшение в расплаве чугуна содержания магния и бария вызывает снижение оверхностного натяжения, что приводит к нарушению равномерного роста базисных -лоскостей шаровидного графита на конечной стадии его формирования и получению4 еправильной объёмной формы ШГф4.

4. Обнаружено и объяснено явление морфологической аномалии графитообразования СЧПГ с низким содержанием серы (до 0,05%) и высоким содержании азота при введении в асплав добавок циркония и стронция. Морфологическая аномалия характеризуется аличием аномального графита, представляющего собой смесь форм ПГр1, ПГр7, ПГр8 и 1Гр9, неравномерно распределённых по объёму отливки. Учитывая наиболее сильное имическое сродство циркония к азоту, его введение в расплав чугуна с растворённым отом позволяет получить графитизирующий эффект за счёт образования нитрида иркония, являющегося ЦЗГ. Стронций, обладая высоким сродством к сере, проявляет одифицирующие свойства, образуя сульфиды стронция при содержании серы в чугуне не иже 0,05%. При более низком содержании серы в.чугуне несвязанный стронций начинает ормозить процесс графитизации и подавлять действие других графитизирующих элементов.

5. Установлены особенности каталитического влияния В! и Те на труктурообразование чугуна при встречном модифицировании, заключающиеся в ледующем. При введении В1 и Те совместно с графитизирующим модификатором на ранней тадии (ковшевом модифицировании) они консервируют- находящиеся в расплаве ЦЗГ, редставляющие собой как недорастворившиеся включения графита, привнесённые из ихты, так и продукты реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна, и

фепятствуют как их дальнейшему росту, так и их растворению в расплаве. Проявлением

этого эффекта является измельчение графитной фазы, увеличение длительности графитизирующего эффекта и перлитизация структуры чугуна. При введении В! и Те в расплав чугуна на ранней стадии и последующем его графитизирующим модифицировании на поздней стадии (в предкристаллизационный период) ПАЭ консервируют только находящиеся в расплаве недорастворившиеся включения графита, перешедшие из шихты, после чего за счёт графитизирующего эффекта разблокируются уже существующие и формируются новые ЦЗГ из продуктов реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна. При этом происходит измельчение графитной фазы и ферритизация структуры чугуна.

6. С учетом различного влияния, а также стоимости компонентов, вводимых в модификаторы и лигатуры, проведена оптимизация их составов и разработаны наиболее экономичные модификаторы для получения ВЧШГ ковшевым модифицированием («тяжёлая» лигатура Ре-8ьСи-№^-РЗМ) и ЧВГ внутриформенным модифицированием (модификатор ФСМг6РЗМ1,5 с пониженным содержанием кальция, бария и алюминия).

7. Определена зависимость контактной прочности СЧПГ от уровня его микролегирования марганцем и хромом. Диапазон содержания легирующих элементов-карбидообразователей учитывает как их положительное (повышение микротвёрдости и термостабильности перлита за счёт образования легированного цементита), так и отрицательное влияние: снижение (при значительных концентрациях этих элементов) прочности матрицы чугуна в рабочем контакте.

8. Установлена зависимость трещиностойкости 'СЧПГ от содержания углерода и кремния при неизменном углеродном эквиваленте. Показано, что снижение содержания кремния в феррите перлита при одновременном увеличении содержания свободного графита и сохранении углеродного эквивалента приводит к повышению трещиностойкости и износостойкости СЧПГ. Это объясняется увеличением пластичности феррита при уменьшении концентрации кремния и повышением содержания свободного графита в матрице чугуна, что, с одной стороны, усиливает смазывающий эффект, а, с другой, приводит к повышению теплопроводности, обусловливая повышение трещиностойкости.

>' 9. Определена зависимость износа чугуна от содержания в нём серы. Показано, что эта зависимость имеет хорошо выраженный минимум, обусловленный конкуренцией двух механизмов: во-первых, усилением смазывающего эффекта с возрастанием объёмной доли сульфидов марганца и, во-вторых, появлением охрупчивания при превышении размером сульфидных включений толщины графитных пластинок, что проявляется при увеличении содержания серы выше определённой концентрации - 0,12%.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Для всей номенклатуры отливок чугунолитейного и вспомогательного производств ОАО «АВТОВАЗ» разработаны технологические схемы получения отливок из основных марок ВЧШГ и ЧВГ ковшевым модифицированием без изменения существующего состава шихты, оборудования и оснастки в зависимости от требуемой марки: 0156-40-05, СЬ65-48-05 - технологии ■ «ковш с крышкой», «сэндвич»-процесс; ЧВГ40, ВЧ50 - технология «заливка сверху», «контейнерная» технология; СЬ75-50-03 - технология модифицирования «тяжёлой» лигатурой на медной основе.

2. Разработана технологическая схема получения ЧВГ внутриформенным модифицированием ' РЗМ-содержащим безмагниевым модификатором^ - включающая проведение предварительной графитизирующей обработки, предшествующей 'основному модифицированию.

3. В чугунолитейном производстве ОАО «АВТОВАЗ» внедрена технология вторичного (позднего) модифицирования ВЧШГ брикетированными отсевами из

ферросилиция с активными графитизирующими добавками и успешно опробована технология вторичного (позднего) модифицирования ВЧШГ литыми вставками. Внедрены брикеты из отсевов модификаторов ФС65Ба1 и ФС75.

4. Предложены универсальные технологические схемы получения СЧПГ в зависимости от содержания серы и габаритов получаемых отливок с использованием ковшевого и внутриформенного модифицирования. В чугунолитейном производстве ОАО «АВТОВАЗ» для получения отливок из серого чугуна с низким содержанием серы (СЫ90) внедрён графитизирующий модификатор ФС75Ба2,5, а для отливок с высоким содержанием серы (СЧ40) - ФС75СтЦр.

5. Разработаны технологии графитизирующего модифицирования СЧПГ и ВЧШГ (высоких марок - свыше ВЧ70) смесевыми комплексными модификаторами нового поколения. Для СЧПГ технология состоит из двух этапов - предварительное графитизирующее модифицирование в ковше + последующее графитизирующее модифицирование в стояке формы; для ВЧШГ технология включает только проведение поздней графитизирующей обработки чугуна в стояке формы.

6. В ОАО «АЛНАС» внедрено изготовление дисков переднего тормоза из чугуна Ы90 с содержанием серы 0,11 ...0,13% вместо 0,01...0,03%, что привело к значительному овышению их эксплуатационных свойств. Подобрана оптимальная концентрация серы в угуне, обеспечивающая его наибольший ресурс в паре с материалом тормозной колодки. По езультатам стендовых натурных испытаний при удовлетворительной трещиностойкости ювышение эксплуатационного ресурса тормозных дисков . составляет 40%, тормозных олодок 12%. При этом увеличена стойкость обрабатывающего'инструмента более чем в 2 аза при содержании серы в чугуне свыше 0,08%.

7. Во вспомогательном производстве ОАО «АВТОВАЗ» для новой перспективной одели на платформе С - ВАЗ-2116 разработана конкурентоспособная технология олучения отливок деталей «Кулак поворотный» и «Корпус подшипника ступицы заднего олеса» из ВЧШГ ферритного класса с высокими пластическими свойствами марки ВЧ40 замен поковок из стали АЦ40ХГНМ.

8. На "практике доказана целесообразность использования модификатора для стречного модифицирования как дополнительной присадки к классическим рафитизирующим модификаторам, способствующей достижению рациональной литой труктуры чугуна.

9. Результаты исследований внедрены в металлургическом производстве ОАО <АВТОВАЗ», получено 8 актов внедрения с общим экономическим эффектом 22 млн. 112 ыс. рублей в текущих ценах 2005-2008 гг.

На защиту выносятся:

1. Универсальная концепция и научные подходы получения чугуна с требуемым ровнем механических свойств и рациональной литой структурой без изменения процессов еталлургического и литейного циклов.

2. Установленные особенности влияния лантана в составе магниевого модификатора а особенности процессов графитообразования, формирование благоприятной морфологии аровидного графита. Механизм влияния лантана на подавление усадочных процессов в ЧШГ.

3. Особенности и механизмы формирования литой структуры ВЧШГ с требуемым ровнем механических свойств при варьировании стадийности ввода бария в расплав чугуна составе модификатора.

4. Разработанные технологические методы и составы модификаторов для получения рациональной литой структуры ЧВГ на основе внутриформенного модифицирования. Зависимость влияния увеличения содержания РЗМ в чугуне на морфологию графитных включений.

5. Механизмы и особенности усвоения смесевых комплексных модификаторов нового поколения на графито-кремниевой основе с добавками магния и кальция при различных технологических схемах их введения в расплав чугуна.

6. Зависимости влияния активных добавок (Ва, Са, Ъс, Бг, РЗМ) в графитизирующих модификаторах на механические свойства и морфологию графита в чугуне. Механизм каталитического влияния поверхностно-активных элементов — В! и Те, входящих в состав модификатора для встречного модифицирования, на структурообразование чугуна.

7. Обнаруженные особенности влияния содержания серы в СЧПГ на процессы получения рациональной литой структуры в. зависимости от массы, конфигурации и толщины стенки отливки.

8. Зависимости влияния структурных особенностей и химического состава СЧПГ для деталей, работающих в сухой абразивной среде при высоких температурах и нагрузках, на его эксплуатационные характеристики. Механизмы влияния содержания серы, марганца, хрома, молибдена, титана в СЧПГ на его износостойкость.

Достоверность. Достоверность полученных в работе результатов исследований обеспечивается применением комплекса современного оборудования и типовых методик исследований, проведением всего объёма опытных работ непосредственно в условиях действующего чугунолитейного цеха, сравнением результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов. ( , с

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II и III Всероссийских научно-технических конференциях «Современные тенденции развития' автомобилестроения в России» (Тольятти, 2003, 2004), XV Международной конференции «Физика прочности и дластйчности материалов» (Тольятти, 2003), II Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2003), V, VIII, IX Научно-практических конференциях молодых специалистов ОАО «АВТОВАЗ» (Тольятти, 2003, 2006, 2007), научно-технических семинарах ТГУ и Исследовательского центра НТЦ ОАО «АВТОВАЗ» в 2003-2004 гг., III и IV Международных научно-практических конференциях «Прогрессивные литейные технологии» (Москва, 2005, 2007), II Международной школе «Физическое материаловедение», XVIII Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (Тольятти, 2006), XVI Петербургских чтениях по прочности, посвященных 75-летию со дня рождения В. А. Лихачёва (Санкт-Петербург, 2006), VI Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра» (Санкт-Петербург, 2006), II Литейном консилиуме «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из 'чёрных сплавов» (Миасс, 2006).

Основные результаты диссертационной работы" опубликованы в следующих ведущих - рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в список ВАК: «Тяжёлое машиностроение», «Литейное производство», «Заготовительные производства в машиностроении», «Литейщик России», «Металлург», «Вестник машиностроения», «Автомобильная промышленность».

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 43 печатных работах.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, основных результатов и выводов, изложена на 337 страницах, включая 134 рисунка, 122 таблицы, список литературы из 359 источников и приложения (акты внедрения) на 16 раницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена общая характеристика, обоснована актуальность, формулированы цель и задачи, показана научная новизна и практическая значимость аботы, перечислены основные результаты и положения, выносимые на защиту.

Первая глава является аналитическим обзором литературы и содержит сведения о роцессах формирования структуры в конструкционных чугунах.

Из аналитического обзора следует, что для объяснения эффекта модифицирования азработано несколько теорий, включая теорию образования карбида кремния, солеобразных арбидов и " сульфидов/карбидов («карбидный эффект»). Все" они основаны на редположении о том, что в смешанном гетерогенно-гомогенном механизме зарождения рафитной фазы в чугуне, превалирующую роль играет именно гетерогенная графитизация m продуктах реакции примесей с Ca, AI, Zr, Sr, Ba, Mg, РЗМ (редкоземельные металлы).

аксимальный эффект модифицирования проявляется непосредственно после введения юдификатора. Продолжительность действия кодификатора зависит от его состава и, как равило, очень мала, в результате чего эффективность модифицирования со временем начительно снижается. Вследствие малой продолжительности действия модификатора тепень переохлаждения в процессе эвтектической кристаллизации возрастает из-за овышения ¡температуры ликвидуса, что способствует появлению» отбела во всех типах угунов (СЧПГ, ЧВГ, ВЧШГ). При этом особенно снижается количество шаровидного и ермикулярного графита, ухудшается его форма, что приводит к снижению механических войств получаемых отливок. В настоящее время -до сих пор отсутствует чёткое понимание еальных процессов, влияющих на результаты модифицирования; сформулированы лишь бщие положения, учитывающие действия отдельных механизмов и не являющиеся рактическим руководством к действию. Ни одна теоретическая модель не позволяет одобрать наиболее эффективный модификатор, что требует проведения многочисленных кспериментов. Основная сложность на пути снижения затрат при подборе технологий одифицирования и микролегирования с целью получения заданной структуры чугуна аключается в том, что в существующих теориях, как правило, не учитывается омбинированное действие различных технологических параметров на формирование труктуры. Именно поэтому одним из наиболее актуальных направлений развития ехнологий модифицирования и микролегирования чугунов, реализуемых в данной работе, вляется разработка общих подходов к обеспечению необходимой структуры чугунов на снове учёта комбинированного воздействия различных технологических параметров на роцессы структурообразования при модифицировании и микролегировании чугунов.

Во второй главе приведено описание использованного в работе экспериментального и налитического оборудования, методического обеспечения, материалов и образцов.

Опытные плавки проводились на следующем оборудовании металлургического роизводства ОАО «АВТОВАЗ»: «дуплекс»-процесс - электродуговая плавильная печь LBS-8 или 6ДСП-40 + индукционная тигельная печь LFD-20 или индукционная канальная печь FR-45; индукционная тигельная печь-ковш ИСТ-0,4; формовочно-заливочные линии SPO, eorg Fisher, DISA.

В работе использовалось следующее лабораторное испытательное оборудование: разрывные машины AMSLER 20ZBDA и TiraTest 2300 (определение временного сопротивления на разрыв сг, и относительного удлинения 5); твердомер ТБ 5006 (определение твёрдости по Бринеллю); спектроанализатор Quantovak ARL 2460; газоанализатор Leko CS-400; ICP-спектрометр Liberty Series ф. Varían; спектрограф Spectruma GDA-750 (определение химического состава); металлографический световой микроскоп UNIMET 8585, ф. Бюллер; металлографический световой микроскоп ф. Zeiss; электронный сканирующий микроскоп LEO 1455 VP с блоком ренгеновского энергетического спектрометра INCA Energy-300 (анализ микроструктуры и графитных включений); инерционный динамометрический однопозиционный стенд LR.0.016; электрогидравлические стенды МИ1ГЦ5.2К и MTS-810 (стендовые натурные испытания); универсальная машина для испытаний на трение и износ (лабораторные испытания на трение и износ).

Исследованные в работе материалы (модификаторы, лигатуры), технология их введения, достигаемый эффект и область применения приведены в таблице 1.

Таблица 1. Исследованные материалы и технологии модифицирования и __микролегирования чугунов.

№ п/п Материалы Химический состав Фракция Технология

1 (Cu, Ni, ..>Mg-P3M Mg 14-17%, РЗМ 0,4-0,6%, основа - остальное кусок Ковшевое модифицирование ВЧ,

2 ФСМгб ФСМгбЛа в; 44-48%, Щ 5,/-6,2%, РЗМ 0,8-1,2%, Са 0,81,2%, А1 £ 1,0%, Ре-остальное 44-48%, М8 5,55-6,15%, и 0,35-0,55%, Са 0,81,2%, А1 0,4-1,0%, Ре - остальное 4-32 мм Ковшевое модифицирование ВЧ; «заливка сверху», «контейнерная технология, «сэндвич»-процесс, «ковш С крышкой»

3 . ФСМг5,5РЗМ6 ФСМг4,5РЗМ4,5 44-48%, Мв 5,0-6,0%, РЗМ 5,5-6,5%, Са 1,82,3%, А1 £ 1,0%, Ге - остальное 45-55%, Мг 3,0-5,5%, РЗМ 0,4-7,0%, Са 0,55.5%, А1 1,0-5,0%, Ре - остальное 1-5 мм Ковшевое модифицирование ЧВГ («заливка сверху»)

4 ФСМг5,5Ла в! 44-48%, Мв 5,0-6,0%, Ьа 0,25-0,40%, Са 0,40,6%, А1 0,8-1,2%, Ре - остальное 1-4 мм Внутриформенное модифицирование ВЧ

5 ФСМг6РЗМ1,5 5| 45-55%, Мг 5,8-6,3%„РЗМ 1,2-1,5%, Са 5 0,4%, А1 < 1,2%, ге - остальное 1-4 мм Внутриформенное модифицирование ЧВГ

6 ®¿50P3M20 Б] 30-55%, РЗМ 20-30%, Са £0,4%, А1£ 1,0%, Ре -остальное 1-4 мм х Внутриформенное модифицирование ЧВГ с предмодифицированнем кусковым ФС в чаше формы

7 ФС55Ба22 45-60%, Ва 20-25%, Са 5 3%, А1 £ 3%, Ре -остальное 1-5 мм Первичное модифицирование

кусок 150-200 г Вторичное модифицирование

8 MK21, МККа21, МКМг19 С 52-62%, 5| 20-28%, Са, А1, Си, РЗМ, Ре -остальное с 52-62%, 5120-28%, Са 5-12%, А1, Си, РЗМ, Ре -остальное С 52-62%, Б! 20-28%, М8 2-7%, Са, А1, Си, РЗМ, Ре - остальное 7-30 мкм Графнтнзирующее модифицирование ВЧ в стояке формы

Комбинированное графнтнзирующее модифицирование СЧ в ковше и стояке формы

9 БрФС75, БрФС65Ба1, БрФС65Ба4 74-78%, Ре - остальное 60-70%, Ва 0,5-2,0%, А1 5 3%, Ре - остальное 60-70%, Ва 2,0-5,0%, А1 5 3%, Ре - остальное 0-1,0-4, I-4, 1-5 мм Вторичное графнтнзирующее модифицирование (в чаше или внутри формы)

10 Модификатор Glitter В1 50%, Те 50% - Ковшевое встречное модифицирование ВЧ и СЧ

' 11 Литые вставки дл» ВЧ: 70-78%, Са 0.3-1,5%, А13,2-4.5%, РЗМ -0,5%, Ре - остальное от СЧ: Б! 70-78%, Са 0,3-1,4%, А10,8-1,8%, Мп 3,545%. РЗМ - 0,5%, Ре - остальное ПО г (0,1%) Вторичное графитизнрующее модифицирование ВЧ и СЧ

U ФС75СтЦр, ФС75Ба2,5 73-78%, вг 0,6-1,0%, 2г 1,0-1,5%, А1£ 0,5%, Са 5 0,1%, Ре - остальное 72-78%, Ва 2,0-3,0%, Са 1,0-2,0% А15 1,5%, Ре -остальное 1-5 ММ Ковшевое графитизнрующее модифицирование СЧ

13 ФСу, ФМн, ФХ Ферросера с содержанием серы 25 или 30%, Ферромарганец с содержанием марганца 70,78 или 88%, Феррохром с содержанием хрома 85% - Печное микролегированне СЧ

Третья глава посвящена разработке технологий ковшевого модифицирования чугуна с компактными формами графита (ВЧШГ и ЧВГ) с заданной структурой и комплексом требуемых свойств. Изучена эффективность применения всех возможных известных и разработанных составов «тяжёлых» лигатур (медь-магний-РЗМ, медь-никель-магний-РЗМ, железо-никель-магний-РЗМ, железо-никель-медь-магний-РЗМ и железо-кремний-медь-магний-РЗМ) в чугунолитейном производстве ОАО «АВТОВАЗ» на примере получения отливок деталей «Вал коленчатый» всех моделей из ВЧШГ марки СЬ75-50-03 (ст, > 75 кгс/мм2, 5 > 3%, НВ 250-302). На базе существующего производственного оборудования без его обновления и принципиального изменения разработаны технологические схемы ковшевого модифицирования средних (СЬ56-40-05 (ст, > 56 кгс/мм2, 5 > 5%, НВ 180-250), Ь65-48-05 (ст. > 65 кгс/мм2,5 г 5%, НВ 190-280)) и низких марок ВЧ (ВЧ50: а, > 50 кгс/мм2, > 7%, НВ 170-220) и ЧВГ (ЧВГ40: ст. > 40 кгс/мм2, 6 > 1%, НВ 210-285), обеспечивающие олучение требуемых показателей структуры и свойств.

Ввиду стремительного роста цены на никель для экономного сфероидизирующего овшевого модифицирования и микролегирования чугуна целесообразен переход с шкелевой лигатуры на медную,, а также использование различны* комбинированных игатур. Была поставлена задача изучить эффективность применения для модифицирования ЧШГ «тяжёлой» лигатуры на чисто медной основе, а затем - на никелевой и медной сновах, разбавленных более дешёвыми элементами (Ре, БО с учётом их влияния на ебуемый диапазон содержание магния (14... 17%).

Ковшевой расход «тяжёлой» лигатуры СЦ-М§-РЗМ; имеющей следующий химический остав: 14...17%; РЗМ 0,4...0,6%; Си - остальное, составляет 0,83%. По сравнению с асходом лигатуры №-М£-РЗМ - 0,45%, имеющей аналогичное содержание магния и РЗМ, асход лигатуры Cu-Mg-PЗM выше в 1,85 раза. Однако принимая во внимание в 3-4 раза еньшую стоимость меди по сравнению с никелем, технология обработки расплава чугуна шгатурой Си-К^-РЗМ в 1,5-2 раза дешевле, чем лигатурой М-^-РЗМ. Кроме того, 1азначаемая температура нормализации отливок деталей, полученных с помощью лигатуры и-М£-РЗМ в среднем на 40°С ниже (870°С), чем для получаемых с лигатурой Ы1-М£-Се 910°С). Нормализация при температуре 870°С по сравнению с литым состоянием позволяет олучить требуемую прочность чугуна (86-92 МПа), сформировать более однородную ¡ерлитную структуру, устранять скопления свободного феррита вокруг графита («бычий» ли «мягкий» глаз), снижать общее содержание свободного феррита с 5-12% до 4-5% без нижения относительного удлинения (>3,6%) при обеспечении необходимой твёрдости угуна (НВ 269-298). То есть переход на лигатуру Cu-Mg-PЗM обеспечивает не только нижение себестоимости, но и стабилизацию качества отливок.

При ведении плавки на обогащенном медью возврате в расплаве снижается одержание никеля и марганца. Совместный прирост меди как из возврата, так и из игатуры, до концентрации 1% позволяет полностью скомпенсировать снижение, а затем и олное отсутствие содержания никеля при поддержании содержания марганца в расплаве ,25...0,35%.

По результатам испытаний лигатуры Cu-N¡-Mg-PЗM, сделан вывод о том, что она ожет быть- использована в качестве переходного варианта для плавной, постепенной тработки технологического процесса сфероидизирующего модифицирования при замене игатуры МтХ^-Се на Cu-Mg-Ce. Виду того, что изначально . влияние перехода на тяжёлую» лигатуру, с иной металлической основой неизвестно и может вызвать отклонения о структуре и свойствам, была предложена технология пошаговой замены лигатуры Ni-Mg-ЗМ на Cu-Mg-PЗM при параллельной корректировке химического состава чугуна в печи.

Исследовано влияние более дешёвой добавки железа на эффективность работы «тяжёлых» лигатур на лигатурах с никелевой (Ре-№-М§-РЗМ) и медь-никелевой (Ре-№-Си-Мё-РЗМ) основами. Результаты испытаний показали худшее усвоения магния расплавом чугуна из «тяжёлой» лигатуры Ре-№-Си-1У^-РЗМ по сравнению с лигатурой Ре-М-Х^-РЗМ. Более низкое усвоения магния, оцениваемое по степени сфероидизации графита в микроструктуре чугуна (ССГ), из лигатуры Ре-№-Си-М§-РЗМ (ССГ 40-70%), по сравнению с Ре-№-\^-РЗМ (ССГ 50-70%), обусловлено её большей легкоплавкостью. При этом увеличение навески на 20% не обеспечило улучшения ССГ. Полученные результаты показывают нестабильность усвоения магния из опытных железосодержащих «тяжёлых» лигатур, которая объясняется следующим. Магний не растворим в железе, однако при одновременном сплавлении железа с медью (никелем), он образует с ними насыщенные твёрдые растворы. Такие сплавы с повышенной концентрацией магния, характеризуются низкой температурой плавления, что отрицательно влияет на усвоение из них магния расплавом чугуна, повышая его угар. Также следует отметить высокую склонность магния к ликвации: из-за его низкой плотности основное его содержание сосредотачивается в верхних слоях слитка, а нижние слои оказываются обеднёнными по магнию. В исследованных «тяжёлых» лигатурах железо использовалось для повышения общей температуры плавления сплава за счёт образования твёрдых растворов железа с медью и железа с никелем, имеющих более высокие температуры плавления, чем у чистой меди и никеля. Однако, по результатам исследований, ожидаемый ощутимый положительный эффект «условной тугоплавкости» выявлен не был. . ' ■ ,

Принимая во внимание результаты апробации «тяжёлых» лигатур Ре-№-М§-РЗМ и Ре-М-Си-Г^-РЗМ, был учтён вклад содержания железа в растворимость магния и при освоении производства «тяжёлой» лигатуры «железо-кремний-медь-магний-РЗМ» был предложен следующий оптимальный химический состав: Ре 8...11%, 81 И...14%, 14...17%, РЗМ 0,9... 1,2%, Си - остальное. Данная лигатура наиболее экономична из всех «тяжёлых» магнийсодержащих лигатур. В указанных пределах железо практически не влияет на растворимость магния в расплаве и служит в качестве относительно тугоплавкой добавки, повышающей общую температуру плавления лигатуры. Кремний при данном содержании в лигатуре несколько улучшает усвоение магния в расплаве и нивелирует влияние железа, а также служит охрупчивающей добавкой, улучшающей дробление лигатуры. По результатам исследований структуры и свойств чугуна в отливках (перлитная структура без сплошной толстой ферритной оторочки вокруг графитных включений («бычий» или «мягкий» глаз), ет, = 89 кгс/мм2, 5 = 6%) сделан вывод об идентичной работоспособности лигатур Ре-5!-Си-М§-РЗМ и Си-Р^-РЗМ.

Таким образом, общий подход к разработке химического состава «тяжёлых» магнийсодержащих лигатур заключается в определении наиболее дешёвой металлической основы, хорошо растворяющей магний, и других добавок, дополнительно снижающих её стоимость и улучшающих технологические свойства (в частности, дробимость) при сбалансированном подборе их совместного содержания относительно заданного диапазона содержания магния. Общая схема влияния содержания железа в «тяжёлой» лигатуре на температуру её плавления, содержание магния и расход приведена на рис. 1.

При разработке и опробовании технологий ковшевого модифицирования высокопрочного чугуна на основе «сэндвич»-процесса с использованием «лёгких» лигатур типа ФСМг принималось во внимание, что новый технологический процесс должен органично вписываться в сущест§ук>щую схему производства чугунного литья с' задействованием имеющегося базового оборудования и оснастки.

Учитывая, что «сэндвич»-процесс рекомендуется для модифицирующей обработки ВЧШГ в открытых ковшах, имеющих характеристическое соотношение (отношение высоты

ковша к его среднему диаметру) - 2...2,5:1, на первом этапе опытных работ ставилась задача видоизменения основной схемы «сэндвич»-процесса с учётом конструкции базовых ковшей металлоёмкостью 1,2 т, имеющих характеристическое соотношение 1,4:1. Для опытных работ были выбраны «лёгкие» лигатуры марок ФСМгб и ФСМгбЛа.

2 5 8 11 14 17, 20 23 26 29 Содержание железа в тяжёлой лигатуре, %

Рис. 1. Схема влияния содержания железа на параметры «тяжёлой» лигатуры при частичной ( замене им металла-основы (

В первом варианте конструкции заливочного ковша, карман для модификатора в отличие от классического варианта был изготовлен в форме асимметричного усечённого конуса в центре пода футеровки ковша и расположен таким образом, чтобы наклон самой длинной образующей был направлен в сторону носка ковша.

Во втором варианте конструкции заливочного ковша в качестве кармана для модификатора была использована керамическая вставка в виде полого усечённого конуса из огнеупорного материала - муллитовой массы.

В третьем варианте конструкции заливочного ковша для создания реакционного кармана были использованы огнеупорные кирпичи различной конструкции и типоразмеров.

На практике при опробовании всех 3-х разработанных технологических схем была многократно подтверждена принципиальная невозможность стабильного модифицирования высокопрочного чугуна по «сэндвич-процессу» в открытых серийных заливочных ковшах с самой различной конструкцией и расположением реакционного кармана для размещения модификатора. Анализ всех трёх способов ковшевого модифицирования ВЧШГ, созданных на базе «сэндвич»-процесса, показывает, что несмотря на получаемые в отливках требуемые структуру и свойства, из-за увеличения времени технологического цикла, связанного с бслуживанием ковшей с изменённой конструкцией футеровки, они успешно могут быть применены в мелкосерийном производстве (глава 8). В ходе отработки всех трёх вариантов ковшевого модифицирования на основе ресурсосберегающего подхода были- подобраны концентрационные диапазоны содержания легирующих элементов, необходимых для микролегирования расплава с целью обеспечения требуемых нормативно-технических показателен.

При существующем характеристическом соотношении в ковше - 1,4:1 устойчивость технологического процесса модифицирования ВЧШГ может быть обеспечена только путём его усовершенствования, дооснащения и в итоге — трансформации в процесс «ковш с крышкой». Использование данной технологии может быть оправданным при получении отливок из средних марок высокопрочного чугуна, например, СЬ56-40-05, СЬ65-48-05 (перлито-ферритная металлическая матрица, ССГ - 90%, НВ 180-249). По технологии «ковш с крышкой» модификатор типа ФСМг размещается на днище ковша в его носковой части, а крышка надевается таким образом, чтобы верхнее отверстие заливочной воронки для заливки расплава чугуна располагалось диаметрально противоположно носку ковша.

По результатам опытных работ доказано, что при изготовлении отливок из более низких марок высокопрочного чугуна - до ВЧ50 включительно - могут быть использованы более упрощённые по отношению к «сэндвич-процессу» технологии для открытого ковша -«заливка сверху» и «контейнерная» технология. Полученные структура и свойства в опытных отливках: для ЧВГ40 - перлито-ферритная металлическая матрица, преобладание вермикулярного графита над шаровидным, НВ 187-239), для ВЧ50 - перлито-ферритная металлическая матрица, ССГ > 80%, НВ 170-229).

Определение необходимого баланса содержания функционально значимых элементов (М§, Са и РЗМ) в составе специальных модификаторов для получения ЧВГ имеет особое значение с точки зрения стабильности графитообразования. Анализ результатов сравнительных испытаний двух модификаторов ФСМг4,5РЗМ4,5 и ФСМг5,5РЗМ6 на чугуне марки ЧВГ40 показал, что химический состав модификатора - ФСМг5,5РЗМ6 несбалансирован по сравнению с составом модификатора ФСМг4,5РЗМ4,5. Это выражается нестабильностью образования и неоднородностью распределения вермикулярного графита по длине отливки, и связано с повышенным содержанием в составе модификатора магния, РЗМ и кальция.

Учитывая, что ЧВГ называется чугун, в микроструктуре которого находится не более 40% шаровидного графита, оптимальный расход модификатора ФСМг5,5РЗМ6 составляет 3,6 кг на 1200 кг чугуна (0,3%). При меньшем расходе данного модификатора в микроструктуре чугуна „ начинает появляться пластинчатый графит. Пропорциональное 1 изменение содержания магния и РЗМ в модификаторе1 не эквивалентно пропорциональному изменению его расхода. Это подтверждает тот факт, что 5 кг модификатора ФСМг4,5РЗМ4,5 обеспечивают лучшее структурообразование и формирование свойств ЧВГ (перлит, феррита не более 20%, вермикулярный графит, шаровидного графита не более 15%, НВ 229-239), чем 3,7-4,5 кг модификатора ФСМг5,5РЗМ6 (перлит, феррит 5-30%, вермикулярный и шаровидный графит при содержании последнего от 3 до 60%, НВ 217-275). То есть, в составе специализированного модификатора для получения ЧВГ должно содержатся около 4,5% магния и РЗМ и строго ограниченное содержание кальция (бария) и алюминия.

Таким образом, основываясь на результатах производственных экспериментов, предложены технологические схемы получения отливок из основных марок ВЧШГ и ЧВГ ковшевым модифицированием без изменения существующего состава шихты, оборудования и оснастки в зависимости от требуемой марки: СЬ56-40-05, СЬ65-48-05 - технологии «ковш с крышкой», «сэндвич»-процесс; ЧВГ40, ВЧ50 - технология «заливка сверху», «контейнерная» технология; СЬ75-50-03 - - технология модифицирования «тяжёлой» лигатурой на медной основе. Установлено, что результат влияния различных технологических параметров заключается в полунении из расплава чугуна одного и того же химического состава нескольких марок чугунов за счёт применения различных модифицирующих материалов и технологий модифицирования.

Четвёртая глава посвящена изучению влияния технологии внутриформенного модифицирования ВЧШГ и ЧВГ на получение рациональной литой структуры.

Показано, что использование классического ферросиликомагния (на примере модификатора ФСМг7) в качестве сфероидизирующей добавки при модифицировании в форме, имеет ряд недостатков, в числе которых - повышение склонности к образованию усадочной пористости и наличие в микроструктуре чугуна шлаковых включений ввиду невозможности их вывода за пределы литниковой системы (рис. 2).

Известно, что добавки РЗМ в качестве дополнения к магнию способствуют росту графита более правильной формы и повышают стабильность модифицирующего эффекта. Однако особенности влияния РЗМ в составе магниевого модификатора описаны по результатам исследования мишметалла - смеси, содержащей около 50% Се, 25% Ьа, 15% N(1 и 10% Рг. Влияние конкретных РЗМ в составе магнийсодержащих модификаторов на структурообразование ВЧШГ до сих пор остаётся недостаточно изученным.

Лантан по сравнению с другими РЗМ обладает более слабым карбидообразующим и сфероидизирующим действием в чугуне. Выдвинуто предположение, что лантан в качестве дополнительной добавки к магнию, снижающей его активность, способен пролонгировать реакцию модификатора с расплавом и процесс графитообразования, что может снизить склонность чугуна к усадке.

Результаты испытаний показали, что процент брака отливок по усадке при использовании модификатора ФСМг5,5Ла (0.19%) более чем в 3 раза ниже, чем с модификатором ФСМг7 (0,62%). Визуальная оценка состояния поверхности отливок показывает её более высокую чистоту, отсутствие шлаковых дорожек. По сравнению с модификатором, содержащим мишметалл, ФСМг5,5Ла обеспечил количество глобулей шаровидного графита больше в 1.75 раза.

При использовании модификатора ФСМг5,5Ла получено образование большого количества мелких глобулей вторичного графита и конгломератов крупных глобулей первичного графита с ярко выраженным бимодальным асимметричным статистическим распределением диаметров графитных включений (рис. 3). Влияние лантана на графитообразование в ВЧШГ проявляется в уменьшении скорости роста графита, что повышает вероятность коагуляции графитных глобулей в жидком расплаве. Снижением гкорости роста 'графита также объясняется задержка выделения графита из аустенита и формирование мелких глобулей вторичного графита. Более позднее но времени выделение эторичного графита компенсирует усадочные процессы в отливке в момент прекращения функционирования прибылей, что обеспечивает снижение пористости и повышение

Рис. 2. Усадочная пористость в отливке «Направляющая колодок переднего тормоза»,

модифицированной ФСМг7

механических свойств чугуна (для ВЧШГ марки 01156-40-05: сг, = 60-67 кгс/мм", 5 = 5-61 НВ 198-249).

х, » ' ^

1 **У V ч «> »■ ■ *»

* * - 'V»'

<**' » » « •* * . * « * «'

Г - '/А*

.» V ■ '.V-

¿м

* »» > * . *.

* х» * - л ♦ .. * < V **

, , л * . ' ♦ V - . '

.« . * •* * » * * Г ч *

•» . » 8. *

V * . * «? - ■ • < *• * 1... - * '' \

Г Ш @ " •> *

(а)

(б)

20

18

16

14 з- 12 го

о 10

& 0

го 8 т

6 4 2 0

5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 >50 Диаметр графитных включений, мкм

(в)

Рис. 3. Морфология графита (а, х100х0,33). микроструктура отливки (б, х500х0,33) «Направляющая колодок переднего тормоза» и гистограмма размерного распределения! включений графита (в) полученные при внутриформенном модифицировании ФСМг5,5Х

При получении ЧВГ внутриформенным способом модифицирования в отличие ковшевого перемешивание расплава существенно хуже и в результате полноценнс равномерного перераспределения компонентов чугуна не происходит, развивает расслоение шаровидного и вермикулярного графита. Дополнительным фактор^ ухудшающим структурообразование, является использование в качестве материала I внутриформенной обработки ЧВГ модификатора с относительно высоким содержани магния (свыше 6,5%) и низким содержанием РЗМ (менее 0,8... 1,0%) в количест недостаточным для получения необходимой степени сфероидизации графита.

Всё вышеуказанные недостатки наиболее ярко выражены при получе: длинномерных отливок (при соотношении среднего диаметра к длине > 1:15). Структу

получаемая в отливках из ЧВГ по технологии внутриформениого модифицирования, отличается от регламентируемой для ЧВГ отклонениями не только по количеству шаровидного графита (ШГ более 40%), но и по его распределению, как по сечению, так и по длине отливки. При использовании классического ферросиликомагния (модификатора ФСМг7, среднее содержание магния - 7%, РЗМ - 0,5%) для формирования вермикулярной формы графита за счёт эффекта недомодифицирования в микроструктуре отливки наблюдаются следующие отклонения.

Во-первых, имеет место морфологическое расслоение графита по высоте сечения отливки (рис. 4): в верхней половинке отмечается наличие преимущественно шаровидного графита, а в нижней - преимущественно вермикулярного. Механизм расслоения графита по высоте сечения заключается в том, что расплав при затекании в полость формы в процессе реакции с модификатором в реакционной камере плохо перемешивается и магний, имеющий малый удельный вес (1,7 г/см3) всплывает в верхнюю часть отливки, вызывая, тем самым, образование в ней преимущественно шаровидной формы графита. Такая особенность распределения графита по сечению отливки провоцирует при сверлении внутреннего ¡отверстия увод пушечного сверла в её нижнюю, более мягкую часть. При этом разброс по ¡твёрдости между верхней и нижней половинками сечения отливки составляет в среднем 20...25 НВ.

-<-,.- • г* ~

'.*-■ Л- V'

„. а

* • -<а,

(б)

Рис. 4. Общий вид расслоения графита (а) и его граница в серийной отливке «Вал распределительный» (б, х100х0,33), полученной при внутриформенном модифицировании ФСМг7

Во-вторых, имеет место неоднородность структуры по длине отливки, что вызывает значительный разброс по твёрдости (от 12 до 56 НВ) между 1-м (структура с преобладанием вермикулярного графита ВГф2, ВГфЗ над шаровидным) и 8-м (структура с шаровидным графитом - ШГд25, ШГд] 8) кулачком.

В-третьих, из-за относительно высокого содержания в модификаторе шлакообразующего элемента - кальция и несколько завышенного содержания магния микроструктура чугуна загрязняется шлаковыми включениями (рис. 5а). Один из таких характерных дефектов был детально исследован с помощью электронного •ликрорентгеноспектрального анализа (рис. 56). Из анализа спектра видно, что шлаковые включения представляют собой конгломераты комплексных оксидов магния и кальция (5в).

Известно, что РЗМ являются наилучшими стабилизаторами вермикулярной (при повышенном содержании РЗМ и пониженном содержании магния) и шаровидной (при рюниженном содержании РЗМ и повышенном содержании магния) форм графита в чугуне.

Однако также следует учитывать, что содержание РЗМ в модификаторе ограничивается высокой стоимостью и антиграфитизирующими свойствами.

(В)

Рис. 5. Газошлаковые раковины (а, х10х0,33) в поверхности излома фрагмента отливки «Вал распределительный» и результаты микрорентгеноспектрального анализа включения вблизи газошлаковых раковин (а): электронно-микроскопический снимок (б); рентгеновский спектр (в)

Таким образом, главной задачей по совершенствованию состава модификатора д внутриформенной обработки чугуна с целью получения преимущественно вермикулярн формы графита является, как и при ковшевом модифицировании, сбалансированный подб концентраций магния и РЗМ. При подборе рецептуры был взят за основу классическ модификатор ФСМг7 в химическом составе которого постепенно повышали содержан РЗМ и снижали содержание магния. При этом содержание графитизирующих элементов Са, А1), входящих в состав модификатора для внутриформенного модифицирован! необходимо строго минимизировать из-за их склонности к шлакообразованию и скоплен) образовавшихся включений преимущественно на границах зёрен, учитывая отсутств возможности проведения операции шлакоудаления.

Для опытной работы по повышению качества чугуна в отливках из ЧВГ б приготовлен специальный модификатор ФСМг6РЗМ1,5 с содержанием магния 5,8...6,3 РЗМ 1,2... 1,5% и кальция - до 0,4%. Перлито-ферритная структура ЧВГ во всех опытн отливках характеризуется наличием 90% вермикулярного графита при однородном ; распределении, как по сечению, так и по длине отливки (рис. 6) и обеспечивает следуюц механические свойства: ств = 48,5-51,0 кгс/мм2, 8 = 1,2-1,6%, НВ 229-255.

Для изучения технологических особенностей получения ЧВГ в отливках п внутриформенном модифицировании сплавами системы Ре-81-РЗМ с различи; содержанием РЗМ были проведены опытные заливки отливок с модификатора ФС40РЗМ10 и ФС50РЗМ20. Анализ микроструктуры опытных отливок, залитых ФС40РЗМ10, показал постоянно присутствующие типы графита - ПГр1 и ПГр9, а в £ кулачке, куда поступают первые порции расплава чугуна с повышенной концентрац^ модификатора, также присутствует и тип ПГр7. Микроструктура отливок полност;

представлена пластинчатым перлитом. Следовательно, при концентрации РЗМ в расплаве 0,04%, даже принимая во внимание концентрационный перепад по длине отливки, вермикулярная форма графита ещё не образуется (рис. 7).

с _> • •

*

А

* 'Ч

■ - г

От- -'V

■Л' ;

■ & г* ^

У* 1— хг ^ '

4

-V

, , ¿к* > &

/ ,У V-" •^ Г.- •

(а) (б)

Рис. 6. Морфология графита (а, х100х0,33) и микроструктура чугуна (б, х400х0,33) опытной отливки «Вал распределительный», полученной при внутриформенном модифицировании

ФСМг6РЗМ1.5

УГМ

(а) (б)

Рис. 7. Морфология графита (х 100x0,33) в чугуне, характерная для 1-го (а) и 8-го (б) кулачка отливки «Вал распределительный», полученной при внутриформенном модифицировании ФС40РЗМ10

Однако присутствие в микроструктуре 8-го кулачка крупнорозеточной формы графита Ьоказывает наличие первой стадии процесса формирования вермикулярного графита. Относительно низкая твёрдость отливки (до 163 НВ), учитывая её полностью перлитную структуру, позволяет сделать вывод о графитизирующем и смягчающем действии малых добавок РЗМ (до 0,04%) в чугуне. Анализ микроструктуры опытных отливок, залитых с ФС50РЗМ20, показал, что графит в отливке практически полностью представлен вермикулярной формой (рис. 8, а), а в объёме 8-го кулачка, обогащенного РЗМ, также присутствуют соседствующие области мелкодисперсного междендритного графита (рис. 8, 5) и полностью безграфитные области с включениями свободного цементита (рис. 8, в).

Микроструктура отливок состоит из пластинчатого перлита с равномерно распределёнными включениями вторичного цементита (Ц10-15, рис. 9, а). Концентрация РЗМ в расплаве 0,075% позволила получить полностью вермикулярную разветвлённую форму графита. Концентрационный перепад РЗМ по длине отливки вызвал более высокое содержание свободного цементита в 8-м кулачке. Для получения однородной по графиту и с

минимальным перепадом механических свойств бесцементитной структуры отливки по все! длине была предложена технология внутриформенного модифицирования ФС50РЗМ20 | предмодифицированием кусковым ФС75. Графит в отливке практически полносты представлен вермикулярной формой и в 1-м и в 8-м кулачке. Предварительно графитизирующее модифицирование позволило нивелировать в ЧВГ градиент концентраци РЗМ по длине отливки, в результате чего была получена достаточно однородна бесцементитная структура (рис. 9, б) с небольшим количеством феррита (П85-901 обладающая следующими свойствами: ств = 44 кгс/мм2, 5 = 1,2%, НВ 239-244.

РГЯ

5

■ ■ К: :

• , ,

- - . ;" .

■

....................... ' ¡' . :

(б)

Рис. 8. Морфология графита в чугуне, характерная для 1-го (а, х50х0,33) и 8-го (( х50х0,33) кулачка и микроструктура чугун характерная для 8-го кулачка (в, х400х0,3_ отливки «Вал распределительный», полученной при внутриформенном модифицировании ФС50РЗМ20

(а) (б)

Рис. 9. Микроструктуры чугуна (х400х0,33) в отливках «Вал распределительный», полученных при внутриформенном модифицировании ФС50РЗМ20 без (а) и с предмодифицированием ФС75лЗ (б)

Для повышения прочностных свойств ЧВГ может быть использован такой наименее энергоёмкий и технологичный вид термической обработки как нормализация. Для исследования была выбрана та же деталь «Вал распределительный». Операция нормализации проводилась в проходной газовой печи по ступенчатому режиму: нагрев отливок вместе в печи до температуры 750°С, выдержка 40 мин, нагрев до температуры 910°С, выдержка 1 ч 40 мин, охлаждение на воздухе в течение 2-х часов. Микроструктура ЧВГ до нормализации: ВГф2, ВГфЗ, ВГ90, ПГф1; Пт1, П85. В структуре ЧВГ после нормализации содержание феррита осталось неизменным, а основная структура металлической матрицы представлена сорбитообразным перлитом. То есть после нормализации произошло повышение дисперсности и уплотнение перлитной составляющей при неизменном 8 = 1,2%, твёрдость нормализованного чугуна возросла с 229 НВ до 260 НВ, а ств - до 51 кгс/мм2.

Пятая глава посвящена получению ВЧШГ с требуемым уровнем механических свойств за счёт управления процессами структурообразования с применением технологий графитизирующего модифицирования.

По результатам расширенных производственных испытаний барийсодержащего графитизирующего модификатора ФС65Ба4 сделан вывод о его высокой эффективности: снижение расхода модификатора ФС65Ба4 по сравнению с ФС75л6 составляет от 14,3 до 50% в зависимости от габаритов и толщины стенки конкретной отливки. Механические свойства и микроструктура чугуна в отливках находятся в соответствии с установленным нормативом для каждой марки чугуна.

При сравнении твёрдости и анализе особенностей микроструктуры чугуна в отливках при первичном (ковшевом) и вторичном (в чаше формы) модифицировании становится очевидным, что эффективность позднего модифицирования намного выше раннего.

При вторичном модифицировании расплава чугуна в чаше формы кусковым модификатором ФС55Ба22, оценивая морфологию графита (рис. 10), следует отметить значительное преобладание правильной шаровидной формы графита ШГф5 (рис. 10, а), а при первичном модифицировании расплава чугуна модификатором ФС55Ба22 в крупке наоборот, шаровидный графит представлен, преимущественно, типом ШГф4 - неправильной формой (рис. 10, б).

Рис. 10. Типы графита ШГф5 (а) и ШГф4 (б) (хЮО) в микроструктуре высокопрочного чугуна, полученном при вторичном и первичном графитизирующем модифицировании

ФС55Ба22

Обе формы шаровидного графита допустимы в микроструктуре ВЧШГ, однако тип ШГф5 характеризует более высокое качество и эффективность графитизирующей обработки

(а)

(б)

высокобаристым ферросилицием, проводимой в момент заполнения формы, что связано большим количеством остающихся в расплаве ЦЗ. Становится также очевидным, что пр использовании высокобаристого ферросилиция для первичного модифицирования микроструктуре отливок более мелких графитных включений ШГд45 в среднем больше, че при вторичном модифицировании кусковой фракцией в чаше формы, а количество бол крупных включений ШГд90 в обоих случаях одинаково. Установлено, что первичн модифицирование ВЧШГ позволяет обеспечить снижение твёрдости чугуна в отливках (Н 182-255) и более высокое содержание феррита (П30-80), а вторичное модифицирование рост твёрдости (НВ 202-272) и более сильную перлитизацию матрицы (П45-80).

Основу комплексных смесевых модификаторов (МК) нового поколения в отличие традиционных смесевых модификаторов, получаемых из отсевов выплавляемь модификаторов, составляют порошки активированного высокотемпературной обработк углерода (графита) и полученного физико-химическим путём кристаллического кремния п синтезе органогалогенсиланов. Главная особенность МК заключается в высокодисперсном фракционном составе (10-30 мкм), что должно обуславливать резк повышение модифицирующей способности и «живучести» смеси.

Литая микроструктура отливок «Вал коленчатый» из чугуна СЬ75-50-03, полученных применением смесевого модификатора МККа21, с соотношением массовых чаете углеродсодержащего материала к кремний содержащему 2:1 и добавлением 5% Са, имеет 1% цементита по границам зёрен, следовательно, расход данного модификатора 1 и 2 кг I ковш 1200 кг не обеспечивает необходимый модифицирующий эффект при получени требуемых механических свойств (0В = 80-82 кгс/мм2, 8 = 8,0-8,8%, НВ 229-285 Механические свойства чугуна в отливках «Вал коленчатый» после нормализации: сг„ = 8 89 кгс/мм2, 8 = 5,2-8,0%, НВ 255-302. Микроструктура нормализованных отливок имеет от до 5% вторичного цементита по границам зёрен. Данное явление, по-видимому, объясняет недостатком общего содержания кремния в химическом составе чугуна из-за его мало содержания в модификаторе. То есть имеющийся мелкодисперсный графит оказыва определённое влияние только на формирование структуры чугуна из жидкого состояния и влияет на его структуру после термообработки (нормализации).

На практике установлено практически полное отсутствие графитизирующего эффект при вводе материала МК21 (С:81 = 2:1) на днище ковша (рис. 11, а). Графит в отливк полностью представлен типом ШГф4 - шаровидной неправильной формой, что объясняет достаточной для формирования глобулей концентрацией остаточного магния пр недостаточном количестве центров зарождения графита, в результате чего нарушается и равномерный объёмный рост (рис. 11, б).

При засыпке в стояк литейной формы перед заполнением её чугуном 0,1% (65 материала МКМг19 (С:81 = 1:9 с добавлением 5% Mg) отбел уменьшился до 10% на глубин 8 мм от поверхности. Одновременное присутствие в структуре чугуна вместе с перлито. феррита и цементита указывает на недомодифицирование чугуна, так как при достаточно, количестве модификатора углерод перераспределяется и участвует в формировани перлитной структуры. Механические свойства в отливках из чугуна ВЧ50: ств = 79 кгс/мм2, = 9,6%, НВ 239-255. Увеличение расхода материала МКМг19 в форму свыше 0,15% (100 I позволило полностью устранить свободный цементит, следовательно, количеств модификатора оказалось достаточным для полноценной обработки расплава чугун Механические свойства в отливках из чугуна ВЧ50: ств = 78 кгс/мм2, 8 = 8,8%, НВ 249-25 Видно, что твёрдость отливок осталась на том же уровне, что и у отливок, залитой с 0,1° МКМг19. По результатам определения механических свойств можно заключить, чт свойства чугуна в отливке соответствуют марке ВЧ70. Таким образом, для получени

высокопрочного чугуна марки ВЧ70 может быть рекомендована следующая схема модифицирования: сфероидизирующая ковшевая обработка + последующее введение в стояк формы 0,15% модификатора МКМг19.

Рис. 11. Микроструктура чугуна (а, х400х0,33) и морфология графита в чугуне (б, х 100x0,33) отливки детали 2101-3103015 «Ступица переднего колеса», полученной при размещении смесевого модификатора МК21 на днище ковша

Для достижения рациональной литой структуры чугуна при нарушении технологии ' модифицирования (в случае недомодифицирования, перемодифицирования), отклонений химсостава чугуна и модификаторов, применена технология встречного модифицирования с использованием модификатора, условно названного - Glitter (от англ. - блестеть) на основе теллурида висмута - Bi2Te3.

Использование модификатора Glitter для подавления ферритообразования в структуре ВЧШГ, перемодифицированного графитизирующим модификатором, явилось достаточно эффективным: при увеличении расхода ФС75л6 в 1,7 раза (2,2 кг вместо 1,3 кг) в структуре чугуна преобладает перлитная составляющая П60-70 (НВ 241-246).

При исключении операции ковшевого графитизирующего модифицирования ВЧШГ, введение модификатора Glitter в ковш совместно с поздним графитизирующим модифицированием кусковым ферросилицием вызывает повышенное ферритообразование: доля перлита в структуре сокращается до 15% (НВ 197-207).

Совместное введение в расплав чугуна в ковше модификатора Glitter и ФС75л6 без последующего вторичного модифицирования кусковым ФС75лЗ в заливочной чаше формы | позволило получить практически полную перлитизацию металлической матрицы ВЧШГ (П95) при твёрдости НВ 255-272.

Таким образом, модификатор Glitter в зависимости от стадийности ввода с графитизирующим модификатором или без него может быть использован для изменения механических свойств ВЧШГ и получения практически любой структуры металлической основы (от чисто перлитной до ферритной).

В качестве альтернативы вторичному графитизирующему модифицированию ВЧШГ кусковым ферросилицием была разработана технология модифицирования брикетами из отсевов производства графитизирующих модификаторов (ФС75, ФС65Ба1 и др.). Технология изготовления брикетов из ферросилиция с добавками активных элементов для вторичного графитизирующего модифицирования ВЧШГ является как ресурсосберегающей, так как при этом используются отходы основного производства, так и энергосберегающей - в результате ухода от переплава отходов (отсевов) и связанного с этим дополнительного расхода энергоносителей.

К отработке были предложены 2 схемы вторичного модифицирования - в заливочш чаше и внутри формы. По результатам испытаний установлена кинетика раствореш брикета в расплаве чугуна. Процесс протекает в несколько этапов: начало формирован! («намораживания») на поверхности брикета корочки чугуна; её рост до полно обволакивания брикета; вскипание связующих веществ на поверхности брикета; разделен) брикета на фрагменты и автономное растворение фрагментов брикета.

Анализ полученных результатов показывает, что возникающая в некоторых случ-недостаточная степень сфероидизации графита в чугуне отливки связана с нестабилыюст растворения брикета из-за неточного дозирования связующих компонентов. При эт возможны два случая:

- преждевременное растворение брикета за время наполнения формы из-' недостаточного количества связующих материалов и/или высокой температуры заливаемо чугуна;

- неполное растворение брикета за время наполнения формы из-за избыточно) содержания связующих материалов и/или низкой температуры заливаемого чугуна.

Таким образом, успешное применение брикетированных отсевов производст модификаторов для вторичного модифицирования ВЧШГ возможно только при строго контроле количества связующих веществ, давления прессования, а также определения д каждой отливки необходимой температуры заливки чугуна с точки зрен пролонгированного и, в то же время, полного растворения брикета за время заполнеш формы. При достижении таких условий кинетика растворения брикета будет сопоставима кинетикой растворения кускового ферросилиция.

В ходе выполнения исследований установлено, что применение лить быстроохлаждённых вставок на основе ферросилиция для графитизирующе внутриформенного модифицирования позволяет улучшить форму шаровидного графи (преобладание формы ШГф5), продлить действие магниевого модификатора, уменьши размер и обеспечить равномерное распределение графита по объёму металлическ матрицы, предупредить появление цементита и подавить появление крупнодисперснь ферритных областей. Дополнительно достигнута высокая прочность и полностью перлита структура в отливках из ВЧШГ высоких марок. Достижение такого комплексного эффек объясняется мелкодисперсной структурой литой вставки, отливаемой в водоохлаждаемь кокиль.

На первом этапе была реализована попытка с помощью литых вставок получить литье структуру, соответствующую нормативам для нормализованных отливок «В коленчатый» с содержанием равномерно распределённого феррита в структуре чугуна 7 более 8%. Стендовые натурные испытания показали преодоление деталью требуемых 6 часов ходимости. Испытания на усталостную долговечность показали, что все три детал выдержали 90 тыс., 111 тыс. и 140 тыс. циклов до разрушения.

На втором этапе работы была решена задача получения требуемых характерист структуры и свойств чугуна в отливках только за счёт использования быстроохлаждённ литой вставки без первичного графитизирующего модифицирован™ и нормализаци Показано, что внутриформенное модифицирование ВЧШГ литыми вставками позволя повысить временное сопротивление деталей «Вал коленчатый» в литом состоянии среднем на 7 кгс/мм2, а в нормализованном - в среднем на 4 кгс/мм'.

Шестая глава посвящена изучению структурообразования в СЧПГ пр графитизирующем модифицировании с учётом конструкционньгх особенностей отливки и химического состава.

Для получения объективной информации о влиянии на структурообразование чугу1 активных добавок, входящих в состав графитизирующих модификаторов, были проведен

сравнительные производственные испытания на одной и той же детали из чугуна одной марки. Сопоставительные испытания были проведены на сером чугуне марки ОЫ90В для отливки «Блок цилиндров» при использовании трёх видов модификаторов ФС65Ба1, ФС75СтЦр и ФС75Ба2,5.

На первом этапе проведено подробное изучение модифицирующей способности модификаторов ФС75СтЦр и ФС75Ба2,5. Металлографический анализ чугуна отливок показал (рис. 12), что при использовании модификатора ФС75Ба2,5 в отличие от ФС75СтЦр форма графита даже в зоне литейной корки гильзы цилиндров не междендритная (ПГр8, ПГр9), а равномерно распределённая, без преимущественного направления (ПГр1).

(а) (б)

Рис. 12. Графит (х 100x0,33) в микроструктуре опытной отливки блока цилиндров (а) и в микроструктуре зоны припуска на механическую обработку (б)

На втором этапе установлено снижение расхода модификатора ФС75Ба2,5 по сравнению с ФС75СтЦр примерно на 20%. Металлографический анализ одной из отливок опытной партии показал полное соответствие микроструктуры и механических свойств установленному нормативу.

На третьем этапе работ были проведены расширенные производственные испытания модификатора ФС75Ба2,5 без добавления графита в зёрнах при расходе 3...4 кг на ковш. Снижение в 2 раза количества возвращенных ковшей при использовании модификатора ФС75Ба2,5 показывает его высокую эффективность, обеспечивающую стабильность процесса модифицирования по сравнению с ФС75СтЦр + графит в зёрнах.

Таким образом, по результатам расширенных производственных испытаний данных модификаторов подтверждено влияние содержания кремния, а также количества и вида активных добавок на эффект графитизирующего модифицирования.

При графитизирующем модифицировании чугуна в ковше микроструктура поверхностных слоёв и на глубине в достаточно крупных отливках, например, «Блок цилиндров», характеризуется неоднородным распределением графита и наличием свободного феррита. Одним из возможных вариантов подавления свободного феррита является микролегирование. При доведении в чугуне СТ1190В содержания меди до 0,4% и олова до 0,13% свободный феррит в отливках «Блок цилиндров» был устранён. Другим возможным вариантом снижения содержания феррита является уменьшение дозы вводимого модификатора, однако при этом повышается вероятность получения отбела. Для преодоления этого противоречия опробовано вторичное внутриформенное модифицирование литыми вставками на основе ферросилиция с активными графитизирующими добавками. Для удобства установки в нижнюю полуформу литая вставка была совмещена с керамическим фильтром в виде комбифильтра. Наличие в составе модификатора Са, Мп, РЗМ позволило снизить массу литой вставки до 0,1% (110 г) от

металлоёмкости литниковой системы. Результаты исследований показали, что наиболее приемлемым вариантом для эффективного модифицирования низкосернистого чугуна для крупногабаритных отливок является следующая двухступенчатая схема: ФС40РЗМ10 в количестве 1,0 кг в ковш + литая вставка массой 110 г в форму.

В технологии получения мелкого тонкостенного литья из серого чугуна с повышенным содержанием серы — 0,06...0,08%, например, отливок «Поршневое кольцо», ввиду высоких требований к качеству структуры и свойств совместно применяется смесь следующих модификаторов - ФС65Ба1 и комплексного модификатора ФС30У60, состоящего, в свою очередь, из ферросилиция, силикокальция и графита. Общая масса навески данного смесевого модификатора - около 1,1 кг. Несмотря на то, что сера снижает жидкотекучесть чугуна и несколько повышает его склонность к отбелу, в сером чугуне для мелких тонкостенных отливок она позволяет формировать регламентируемый нормативом розеточный ПГр7 мелкодисперсный графит ПГд15-25. Совместное применение модификаторов ФС65Ба1 и ФС30У60 в данном случае позволяет увеличить количество центров кристаллизации графита для обеспечения роста пластинчатого графита в чугуне, снизить степень переохлаждения чугуна в процессе эвтектической кристаллизации, что позволяет свести к минимуму вероятность образования отбела, особенно в тонкостенных отливках, и улучшить обрабатываемость. Однако совместное действие этих модификаторов явилось недостаточно эффективным - уровень литейного брака в виде шлаковых включений и газовых раковин превышает установленный норматив. Указанные недостатки данного комплексного модификатора обусловлены наличием в его составе повышенных концентраций алюминия, вызывающего газовую пористость, и кальция, стимулирующего повышенное шлакообразование при связывании серы. Таким образом, с целью повышения эффективности использования графитизирующего модификатора для высокосернистого чугуна (при содержании серы от 0,05% и выше) необходимо введение в его состав элементов, имеющих высокое сродство к сере, при максимальном ограничении шлакообразующих (барий и кальций) и газообразующих элементов (алюминий).

Для опробования были взяты модификаторы ФС75Ст и ФС75СтЦр. Анализ результатов заливки опытно-промышленной партии поршневых колец с применением опытных модификаторов показал: снижение на 21% внутреннего литейного брака и на 33% -внешнего брака при механической обработке; высокую эффективность опытного модификатора при обработке расплава серого чугуна марки СЧ40, что дало возможность снизить его навеску до 0,4 кг; снижение отбела в микроструктуре отливок с 0,06% до 0,003%.

При исследовании эффективности работы смесевого модификатора на СЧПГ для отливок деталей «Блок цилиндров» усвоение углерода и кремния из модификатора в металле составило 35-65% и 50-100% соответственно. Микроструктура и твёрдость полученных отливок: перлит, феррит до 5%, кромочный цементит на глубину до 2 мм, междендритный графит ПГр8, ПГр9; НВ 229. Одной из версий низкого усвоения мелкодисперсных компонентов модификатора и, как следствие, недостаточного модифицирования чугуна, может быть наличие большого количества фракции, имеющей размер меньше критического, с точки зрения смачивания и растворения в расплаве чугуна, которая выносится на поверхность зеркала металла и сгорает на воздухе. Однако при увеличении размера фракции модификатора теряется эффект кластерного зарождения включений графита.

Таким образом, на практике для составляющих модификатора - мелкодисперсного графита, являющегося кластерными зародышами графитных включений в чугуне и мелкокристаллического кремния, усиливающего образование и рост включений графита, главной проблемой является улучшение их усвоения расплавом. Ввиду того, что в

шкроструктуре отливки присутствует и феррит и цементит, имело место аедомодифицирование расплава. Микроструктуры отливок «Диск сцепления нажимной», аолученных при ковшевой обработке расплава чугуна и последующем введении в стояк Ьормы разных количеств смесевого модификатора, приведены на рис. 13.

По результатам испытаний смесевого модификатора на СЧПГ необходимо отметить ■ледующее.

1. Ковшевое модифицирование расплава чугуна материалом МК21 в количестве ~ ,15% (2 кг) не обеспечило необходимое качество чугуна в отливке. В отливке присутствует оверхностный отбел на глубину 5 мм и графит типов ПГр8, ПГр9 (рис. 13, а); НВ 229.

2. При введении в стояк формы 0,05% (15 г) материала МКМг19 отбел с поверхности меньшился с 5 до 1,5 мм, а также был устранён междендритный графит ПГр9 (рис. 13, б); ^В 217-229.

3. Увеличение расхода материала МКМг19 в форму до 0,1% (30 г) позволило олностью устранить свободный цементит и графит ПГр8, следовательно, количества юдификатора оказалось достаточным для полноценной обработки расплава, в результате его переохлаждение чугуна было устранено (рис. 13, в); НВ 207-217.

г.-; С

V? Г5'- ч -. IГ X V .(,•. ::

1

А1- ■ г^

' ; »».г

т

V)

- '-V-,. л.и-'- , -.у-' /V г • ;

А г А - О I

^ * ■

(б)

Рис. 13. Морфология графита в чугуне (х 100x0,33), характерная для отливок 21011601093 «Диск сцепления нажимной», залитых без добавления смесевого модификатора (а), с введением 0,05% (б) и 0.1% (в) МКМг19

Шр

(В)

Таким образом, введение 0,1% смесевого модификатора МКМг19 в стояк формы после федварительной ковшевой обработки расплава чугуна в ковше 2 кг (~ 0,15%) модификатора ЛК21. вводимого под струю единой порцией,-позволяет получить необходимое качество 1> г> на в отливке.

, При внутриформенном графитизирующем модифицировании серого чугуна смесевым кодификатором МКМг19 в отливках был обнаружен междендритный графит, цементит в углу сечения при относительно низкой твёрдости - НВ 197-207 (рис. 14). Следовательно.

внутриформенное графитизирующее модифицирование серого чугуна без предварительной обработки графитизатором в ковше неэффективно и нецелесообразно.

Анализ результатов исследований графитизирующей способности модификатора для встречного модифицирования Glitter показал, что его введение в расплав серого чугуна, модифицированного по серийной технологии, позволяет снизить выделение свободного феррита в микроструктуре чугуна на 5% (с 10% до 5% и с 5% до 0) при неизменной твёрдости НВ 207-217, а также способствует получению наиболее благоприятной морфологии графита - ПГр1 (росту более крупных пластинок графита одинакового размера) и более равномерному его распределению по объёму металлической матрицы. Введение модификатора Glitter в ковш с последующим поздним графитизирующим модифицированием позволяет устранить свободный цементит.

Седьмая глава посвящена методам получения заданного структурного состояния в тяжёлонагруженных деталях из СЧПГ за счёт его микролегирования.

Изучены и представлены три возможных направления улучшения свойств материала в таких деталях (на примере тормозных дисков): оптимизация содержания серы для обеспечения получения необходимого размера и количества включений сульфида марганца; микролегирование элементами-карбидообразователями для повышения контактной прочности и стабильности перлита при повышенных температурах с учётом их охрупчивающего влияния при превышении допустимой концентрации; снижение содержания кремния при сохранении углеродного эквивалента для повышения трещиностойкости за счёт повышения теплопроводности чугуна и снижения хрупкости ферритной составляющей.

По результатам сравнительных лабораторных испытаний образцов из тормозных дисков с концентрацией серы 0,02%, 0,12%, 0,13% и 0,14% определена необходимая концентрация серы - 0,12%, позволяющая повысить износостойкость чугуна до 2-х раз без снижения механических свойств. Наличие оптимальной концентрации объясняется, с одной стороны, увеличением с ростом содержания серы до 0,12% количества мелкодисперсных включений сульфида марганца, имеющих размеры, не превышающие толщины графитных пластинок (рис. 15), и образующих в рабочем контакте экранирующую термостойкую плёнку с высокой адгезией и смазывающими свойствами, а. с другой стороны, при дальнейшем повышении концентрации серы свыше 0,13% - укрупнением включений сульфида марганца до размеров, превышающих толщину графитных пластин, что приводит к снижению комплекса прочностных и эксплуатационных свойств.

(а) (б)

Рис. 14. Междендритный графит (а, х 100x0,33) и цементит (б, х400х0,33) в микроструктуре чугуна опытных отливок 2108-3501070 «Диск переднего тормоза»

Стендовые испытания серийных и опытных тормозных дисков с содержанием серы ),02% и 0,12% соответственно проводились по двум методикам:

- по первой методике сравнивали износно-фрикционные свойства тормозных дисков г величину прироста разнотолщинности после испытаний;

- по второй методике проводили сравнительную оценку стойкости серийного и ¡ пытного материалов тормозных дисков к усталостному растрескиванию от многократного воздействия резких «тепловых ударов» при торможении с высоких начальных скоростей.

По результатам испытаний для опытных тормозных дисков по сравнению с серийными становлено снижение износа на 40%, прироста разнотолщинности на 50%, уменьшение вноса тормозных колодок на 12% при удовлетворительной трещиностойкости.

(в) (г)

Рис. 15. Микроструктура чугу на 011190 (х500х0,33) при содержании серы 0.02% (а), 0.12%

(б). 0,13% (в) и 0.14% (г)

Обнаружено, что повышение содержание молибдена и титана до 0,6% и 0.02%. •оответственно, увеличивает износостойкость серого чугуна. Увеличение содержания в ■ером чугуне марганца и хрома по сравнению с их исходными концентрациями также юзволяет значительно повысить его износостойкость. Механизм повышения 13носостойкости за счёт микролегирования элементами-карбидообразователями связан с их стабилизирующим влиянием на структур) и свойства чугуна. Это подтверждено чсследованиями микроструктуры после отжига образцов из чугуна СЫ90 без дополнительного легирования, а также легированного марганцем и хромом (рис. 16). По рравнению с серийным чугуном СИ 190 .в чугунах. легированных марганцем и хромом, фоцесс обезуглероживания резко замедляется, причём влияние хрома более существенно рис. 16, б).

(б)

Рис. 16. Разложение цементита перлита

после моделирующего отжига (600°С х 1 час) в поверхностных слоях образцов из чугуна СЫ90, без дополнительного легирования (а), легированного марганцем (б) и хромом (в) (х800х0,33)

Качественный рентгеноспектральный микроанализ анализ серого чугуна с повышенном содержанием марганца и хрома показывает их неоднородное распределение между ферритом и перлитом (рис. 17). Содержание хрома в перлите существенно выше (рис. 17, б), чем в феррите, за счёт его более высокого содержания в перлитном цементите. Следовательно, именно хром в большей степени стабилизирует перлитную структуру. При превышении определённой концентрации марганца и хрома в чугуне наблюдается снижение его износостойкости, что можно связать с охрупчиванием.

По результатам испытаний определены диапазоны содержания серы, марганца и хрома при совместном легировании ими чугуна. Установлена необходимая концентрация марганца и хрома при совместном легировании чугуна этими элементами: Мп":,5%мас + 2 Сг%мас = 1,5%, где Мп"30./.нас - количество марганца, не связанного в сульфиды. Увеличение содержания марганца и хрома до этой концентрации приводит к повышению износостойкости СЧПГ, а выше - к её снижению и падению прочностных характеристик.

Серый чугун с пластинчатым графитом, имея постоянный углеродный эквивалент, обладает улучшенными теплофизическими характеристиками (теплопроводностью, коэффициентом линейного расширения) при повышенном содержании свободного графита и пониженном содержании кремния. Вместе с тем уменьшение содержания кремния в металлической матрице позволяет ослабить процесс графитизации чугуна при нагреве и рост содержания феррита.

В диапазонах содержания углерода от 3 до 4% и кремния от 1 до 3%, теплопроводность чугуна X, Вт/(м К) может быть оценена с достаточной степенью точности по следующему уравнению регрессии: , .

). = 17,4(%С)-6,3(%51).

(а) _("I

F Mi ) Л----- n Fe A Spectrum 1

01 2345678 rul Scale 7028 cts Cursor: 8.384 keV (37 cts) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 keV

F Mr ) I Mn n Fe A Spectrum 2

0123456789 :ul Scale 7196 cts Cursor: 8.984 keV (36 cts) 10 11 . 12 13 $ 15 16 17 18 19 20 keV

М

M CJ e Si Fe A Spectrum 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2( 714 Scale 4678 cts Cursor: 9259 keV (45 cts) keV

Ft Mn J l Cr Si Mn A------о i Fe A Spectrum 2

01 23456789 rii Seate 6696 cts Orsor: 9259 keV (29 cts) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 keV

(б)

Рис. 17. Качественный микрорентгеноспектральный анализ образцов из чугуна СЫ90, легированного марганцем (1,09%. а) и хромом (0.58%, б) (х800х0.33)

Таким образом, повышение трещиностойкости вентилируемых тормозных дисков возможно за счёт улучшения теплофизических свойств чугуна с увеличением содержания углерода и снижением содержания кремния при неизменном углеродном эквиваленте. При увеличении содержания углерода и снижения содержания кремния повышается прочность и теплопроводность, а за счёт этого и трещиностойкость чугуна без ухудшения остальных его характеристик и показателей.

По результатам сравнительных испытаний на трещиностойкость двух серийных и двух опытных дисков установлено, что внешняя и внутренняя рабочие поверхности серийных дисков были покрыты сеткой трещин; из двух опытных дисков только на внешней стороне одного образовались единичные трещины.

Установлена зависимость трещиностойкости СЧПГ от содержания углерода и кремния при неизменном углеродном эквиваленте. Обеднение по кремнию феррита перлита при одновременном увеличении содержания свободного графита благотворно влияет как на теплофизические (за счёт высокой теплопроводности графита и феррита с низким содержанием кремния), так и на износно-фрикционные свойства чугуна (за счёт пониженной хрупкости феррита с низким содержанием кремния и повышенного содержания свободного графита, являющегося твёрдой смазкой).

В восьмой главе изложена технология получения ответственных отливок из ВЧШГ с высокими пластическими характеристиками.

Для первичного опробования на этапе изготовления опытных образцов высоконагруженных деталей шасси «Кулак поворотный» и «Корпус подшипника ступицы заднего колеса» для новой модели ВАЗ-2116, работающих в условиях знакопеременного нагружения, и оценки их работоспособности в качестве материала был выбран высокопрочный чугун на ферритной основе марки ВЧ40. Критериями оценки материала опытных отливок определены: металлическая основа - феррит; относительное удлинение (6, %) > 15%. Для стабильного ведения процесса изготовления отливок были составлены рекомендации к используемым шихтовым материалам, углеродному эквиваленту чугуна в печи и в ковше. Разработанная и опробованная технологическая схема подготовки расплава и последующего модифицирования позволяет' получить высокопрочный чугун марки ВЧ40 (ст, = 46-50 кгс/мм2, 5 = 15,0-24,4%; НВ 170-185) в условиях единичного и мелкосерийного производства. Представлены комплексные рекомендации для . промышленного использования разработанной технологии, касающиеся допустимого уровня примесей в шихтовых материалах (передельный чугун с низким (до 0,01%) содержанием серы, нелегированные стальные отходы (типа КСО-А), использование только собственного возврата), способа сфероидизирующего модифицирования чугуна, назначения вида термообработки в случае использование в составе шихты легированных стальных отходов.

В Заключении сделано обобщение комбинированного влияния различных технологических параметров на структуру и свойства конструкционных чугунов в отливках деталей машиностроения при их модифицирующей и микролегирующей обработке. Составлены сводная таблица (табл. 2) с перечнем исследованных материалов и технологий модифицирования и микролегирования чугунов, достигнутым эффектом и оптимальной областью их применения и диаграмма причинно-следственных связей (диаграмма Исикавы) (рис. 18) комплексного влияния рассматриваемых в работе технологических параметров на получение требуемых структуры и свойств чугунов в литом состоянии.

Таблица 2. Исследованные материалы и технологии модифицирования и

микролегирования чугунов,

Материалы

Фракция

Технология

Достигаемый эффект

ст. = 86-92 кгс/мм2, НВ 269-298, Б = 3,6-6,0%; ССГ-90%; перлитнзацня

Область применения

Cu-Mg-P3M, Cu-Ni-Mg-P3M, Fe-Si-Cu-Mg-P3M

кусок

Ковшевое модифицирование ВЧ

ВЧ70 и выше

ФСМгб, ФСМгбЛа

4-32 к

Ковшевое модифицирование ВЧ: «заливка сверху», «контейнерная технология, «сэндвич»-процесс, _«ковш с крышкой»_

НВ 170-249; ССГ £ 80%

ВЧ50, GH56-40-05, Gh65-48-05

ФСМг4,5РЗМ4,5

1-5 им

Ковшевое модифицирование ЧВГ («заливка сверху»)

НВ 229-239; ВГф2, ВГфЗ; выравнивание структуры

ЧВГ40

ФСМг5,5Ла

1-4 мм

Внутриформенное модифицирование ВЧ

а, = 60-67 кгс/мм*, НВ 198-249,5 = 5-6%; ССГ-90%; подавление усадки

ВЧ всех марок

ФСМг6РЗМ1,5

1*4 мм

В нутриформекное модифицирование ЧВГ

с. = 48,5-51,0 кгс/мм НВ 229-255,8 - 1,21,6%; ВГф2, ВГфЗ; выравнивание структуры

ЧВГ всех марок

ФС50РЗМ20

1-4*

В нутр иформенное модифицирование ЧВГ с предм одифицированием кусковым _ФС в чаше формы_

а» =44 кгс/мм2, НВ 239-244,6= 1,2%; ВГф2, ВГфЗ; выравнивание структуры

ЧВГ всех марок

1-5 мм

'' Первичное модифицирование

ФС55Ба22

НВ 182-255, ШГф4, снижение HP

кусок 150-200 г

Вторичное модифицирование

НВ 202-272; ШГф5, повышение НВ, перлитнзацня

ВЧ всех марок.

Смесеяой модификатор (МК)

7-30 мкм

Граф итизирую щее модифицирование ВЧ в стояке формы

Комбинированное ( графитизирующее модифицирование СЧ в ковше и _стояке формы_

Устранение отбела, перлитнзацня; ВЧ: а, = 79 кгс/мм2, НВ 239-255, 5 - 9,6%, СЧ:НВ 197207

ВЧ70 и выше

СЧ на перлитной

Брикеты из отсевов модификаторов' ФС75, ФС65Ба1, ФС65Ба4

0-1,0-4, М, 1-5 мм

Вторичное графитизирующее модифицирование (в чаше или внутри формы)

НВ 170-249; устранение отбелА, ССГ -90%

ВЧ всех марок

Модификатор Glitter

для встречного модифицирования

Ковшевое графитизирующее модифицирование ВЧ и СЧ

ВЧ: устранение отбела,

перлитнзацня или ферритизация; НВ 197272

ВЧ всех марок

СЧ: устранение отбела, перлитнзацня, ПГр1, ПГф1;НВ 207-217

СЧ на перлитной _основе_

Литые быстроохлаждённые вставки на основе ФС с активными добавками

ПО г (0,1%)

Вторичное графитизирующее модифицирование ВЧ иСЧ

ВЧ: перлитнзацня без

нормализации, упразднение ковшевого

граф визирующего модифицирования, ССГ -90%

ВЧ70 и выше

СЧ: устранение отбела, лерлитизация, ПГр1, _ПГф!_

СЧ на перлитной основе

ФС65Ба1, ФС75СтЦр, ФС75Ба2,5

1-5 мм

Ковшевое графитизирующее модифицирование СЧ ч-

ПГр1,ПГф1, устранение отбела, шлакообразования и газовой пористости

СЧ всех марок

ФСу, ФМн, ФХ

Печное микролегирование СЧ

Повышение ' износостойкости СЧ при лабораторных испытаниях в 2 раза, на стенде на 40%, увеличение трещпностоП кости

СЧ на перлитной

Структура и свойства конструкционных чугунов в литом состоянии

Модифицирование

Химический состав

Фракционный состав

Плотность

Микролегнрование

а ' з 3 к 1 3 п ' я' о |

е | г? 5 г я Ч В и 5 С в- г

«5 1 а а.

1

в.

I

3

е £ 3

3

О

Сферондишрующее

° 5

С а

Графнттнрующее

3 с ' О г' 'Я § . и ■ ' 3 £

о •е- V в ё 1 р § . о

3 я X т 8 § О. й С х я X еь н X а

Рис. 18. Диаграмма причинно-следственных связей (диаграмма Исикавы) комплексного влияния технологических параметров на получение требуемых структуры и свойств чугунов

в литом состоянии

Основные результаты и выводы:

1.'Установлено влияние лантана на образование большого количества мелких, глобулей вторичного графита и конгломератов крупных глобулей первичного графита, имеющих бимодальное асимметричное статистическое распределение по диаметру включений. При этом одна мода соответствует выделениям глобулей первичного графита, а вторая - вторичного (меньшего размера). Образование конгломератов глобулей первичного графита объясняется уменьшением скорости их роста, что повышает вероятность коагуляции (сгущения) графитных глобулей в жидком расплаве без коалесценции. Снижением скорости роста графита также объясняется задержка выделения графита из аустенита и формирование мелких глобулей вторичного графита. Более позднее по времени выделение вторичного графита компенсирует усадочные процессы в отливке в момент прекращения функционирования прибылей, что обеспечивает снижение пористости и повышение механических свойств чугуна. По сравнению с классическим ФСМг7 магниевый модификатор с лантаном обеспечил в 1,75 раза большее количество глобулей графита. За счёт торможения лантаном процесса выделения и роста графитных включений усадка в отливках из ВЧШГ снижена более, чем в 3 раза.

2. При получении' ВЧШГ в зависимости от стадийности ввода одного' и того же графитизирующего модификатора (ФС55Ба22) меняются механические свойства и морфология шаровидного графита: раннее (ковшевое) введение графитизирующего модификатора в расплав в отличие от позднего (в заливочной чаше формы) способствует снижению твёрдости чугуна (НВ 182-255 вместо НВ 202-272), уменьшению в

икроструктуре количества перлитной составдяющей (П30-80 вместо П45-80) с реобладанием более мелкой (ШГд45) неправильной формой графитных включений ШГф4. еханизм влияния стадийности ввода бария заключается следующем. При позднем ведении бария в расплав ВЧШГ создаётся его избыточная концентрация, превышающая еобходимую для связывания в химические соединения поверхностно-активных примесей О, Б и др.). Избыточный барий тормозит рост графитных включений за счёт снижения к ним иффузии углерода из расплава. Оставшийся в аустените углерод способствует ормированию перлитной металлической основы. Повышая поверхностное натяжение асплава чугуна, барий позволяет сформировать правильную шаровидную форму графита Гф5 даже при недостатке растворённого магния. При раннем введении бария в расплав ЧШГ происходит полное связывание адсорбированных на графитных включениях оверхностно-активных примесей, за счёт чего происходит их очищение и дальнейший рост а счёт диффузии углерода из расплава при формировании преимущественно ферритной труктуры. Постепенное уменьшение в расплаве чугуна содержания магния и бария ызывает снижение поверхностного натяжения, что приводит к нарушению равномерного оста базисных плоскостей шаровидного графита на конечной стадии его формирования и олучению неправильной объёмной формы ШГф4.

3. Экспериментально доказано, что при графитизирующем модифицировании изкосернистого чугуна модификатором ФС75Ба2,5 морфология графита как в теле отливки, ак и в литейной корке (зоне припуска) представлена равномерно распределённой формой 1Гр Г;- при обработке расплава модификатором ФС75СтЦр в литейной корке графит редставлен междендритными формами ПГр8, ПГр9. Подтверждён вклад содержания ремния, а также количества и вида активных добавок на эффект графитизирующего одифицирования. Учитывая высокое содержание в обрабатываемом чугуне азота, опадающего при заливке форм в расплав из высокоазотистых стержневых смесей, становлено, что влияние( циркония, связывающего азот в соединение ¿г^, являющееся ародышем графитного включения, нивелируется влиянием несвязанного в сульфиды вободного стронция, ввиду низкого содержания серы в чугуне - до 0,06%. Разработаны ехнологические схемы графитизирующего модифицирования СЧПГ в зависимости от одержания серы и габаритов получаемых отливок.

4. На практике доказано, что позднее графитизирующее модифицирование ВЧШГ итыми быстроохлаждёнными внутриформенными вставками на основе ФС75 с добавками

юминия, кальция и РЗМ позволяет полностью исключить использование афитизирующего модификатора для первичной ковшевой обработки чугуна, а также озволяет получать бесферритную микроструктуру в литом состоянии, соответствующую ормализованной. Опытные детали «Вал коленчатый», полученные по данной технологии, спешно прошли испытания на ходимость (600 ч) и усталостную долговечность (90-140 тыс. иклов).

5. Предложены и реализованы подходы к микролегированию СЧПГ в отливках, аботающих в сложных эксплуатационных условиях (на примере тормозного диска), с целью овышения основных, и специальных свойств. Показано, что процессы, • вызывающие нижение поверхностной прочности из-за изменения структуры чугуна могут быть ущественно замедлены путём введения элементов-карбидообразователей. Определена

- исимость поверхностной прочности СЧПГ от совместного содержания марганца и хрома, писан механизм влияния количества и размеров сульфидов марганца (МпБ) на повышение зносостойкости деталей из 'СЧПГ (до 2-х раз), заключающийся, с одной стороны, в силении смазывающего эффекта, обусловленного образованием и ростом сульфидов арганца до размеров толщины графитных пластин при содержании серы до 0,12%, а с ругой - появлением охрупчивания при превышении размеров сульфидами марганца свыше

толщины графитных пластин. Исходя из требуемого размера сульфидов марганца, подобран необходимый диапазон содержания серы - 0,11...0,13%. Установлена зависимость повышения трещиностойкости СЧПГ от увеличения содержания углерода (до 3,7%) и снижения содержания кремния (до 1,3%) при неизменном углеродном эквиваленте. При уменьшении концентрации кремния в феррите перлита увеличивается его пластичность, а повышение содержания свободного графита в матрице чугуна усиливает смазывающий эффект, что в результате приводит к повышению теплопроводности, обусловливая повышение трещиностойкости.

6. Описаны и систематизированы все разновидности «тяжёлых» лигатур на никель и/или медной основах с позиций модифицирующей и микролегирующей способности. Установлено, что при правильно подобранном расходе «тяжёлая» лигатура Си-ГУ^-РЗМ и самая экономичная «тяжёлая» лигатура Ре-81-Си-М§-РЗМ эквивалентны по своей эффективности (расход 0,83%). Показано, что применение «тяжёлой» лигатуры Си-М§-РЗМ наиболее целесообразно при получении отливок из высоких марок ВЧШГ, начиная с ВЧ70, с нормализацией при более низких, по сравнению с лигатурой температурах -порядка 870°С.

7. Разработаны и внедрены в производство равнозначные по эффективности технологии получения отливок из ВЧШГ низких марок и ЧВГ - «заливка сверху» и «контейнерная технология». Оптимизирован расход «лёгкой» лигатуры типа ФСМг, обеспечивающий необходимое качество модифицирования: для ЧВГ40 - 0,67%, для ВЧ50 -1,33-1,42%. Установлено, чТо данные технологии позволяют обеспечить требуемые механические свойства и микроструктуру чугуна в отливках (для ЧВГ40: НВ 187-239,'ВГф2, ВГфЗ; для В450: НВ 170-229, ССГ > 80%).

8. Разработаны и опробованы составы модификаторов для получения отливок из ЧВГ внутриформенным модифицированием: магнийсодержащего - ФСМг6РЗМ1,5 и безмагниевого - ФС50РЗМ20. Использование данных модификаторов позволяет получить требуемые механические свойства (ФСМгбРЗМ 1,5: ст, = 48,5-51,0 кгс/мм2, 5 = 1,2-1,6%, НВ 229-255; ФС50РЗМ20: ст, = 44 кгс/мм2, 5 = 1,2%, НВ 239-244), устранить расслоение графита и разброс значений твёрдости как по длине, так и по сечению отливки, а также заметно снизить загрязнение тела отливки шлаковыми включениями - продуктами реакции активных элементов модификатора с примесями. Применение модификатора ФС50РЗМ20 позволяет стабильно получать вермикулярную форму графита при проведении предмодифицирующей обработки в заливочной чаше формы кусковым ФС75.

9. Установлены особенности каталитического влияния ПАЭ - В! и Те - на структурообразование чугунов в зависимости от стадийности ввода с графитизирующим модификатором или без него с целью получения требуемой или стабилизации литой структуры чугуна. При введении В1 и Те совместно с графитизирующим модификатором на ранней стадии (ковшевом модифицировании) они консервируют находящиеся в расплаве ЦЗГ, представляющие собой как недорастворившиеся включения графита, привнесённые из шихты, так и продукты реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна, и препятствуют как их дальнейшему росту, так и их растворению в расплаве. Эффект проявляется в измельчении графитной фазы, увеличении длительности графитизирующего эффекта и перлитизации структуры чугуна. При введении В1 и Те в расплав чугуна на ранней стадии и последующем его графитизирующим модифицировании на поздней стадии (в

,предкриеталлизационный период) ПАЭ консервируют, только находящиеся в расплаве недорастворившиеся включения графита, перешедшие из шихты, после чего за счёт графитизирующего эффекта разблокируются уже существующие и формируются новые ЦЗГ из продуктов реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна. При этом

труктура чугуна может меняться от чисто ферритной (Ф85, HB 197-207) до перлитной (П95, В 255-272).

Ю.Разработаны технологические схемы получения отливок из ВЧШГ высоких марок выше ВЧ70): сфероидизирующая ковшевая обработка + последующее введение в стояк ормы 0,15% графито-кремниевого смесевого модификатора с магнием МКМг19 и отливок з СЧПГ: графитизирующая ковшевая обработка 0,17% графито-кремниевым смесевым одификатором МК21 под струю единой порцией + последующее введение в стояк формы ,1% графито-кремниевого смесевого модификатора с магнием МКМг19.

11.Разработаны, опробованы и внедрены способы ковшевого модифицирования ВЧШГ нове базовой технологии «сэндвич»-процесс, органично вписывающиеся в существующую ему производства чугунного литья с задействованием базового оборудования и оснастки, я получения отливок деталей новой конструкции в объёме мелких серий. Разработана хнология получения мелких серий ответственных отливок из ВЧШГ ферритного класса с юокими пластическими характеристиками на примере деталей новой модели ВАЗ-2116 улак поворотный» и «Корпус подшипника ступицы заднего колеса», обеспечивающая олучение требуемых механических свойств: ав = 46-50 кгс/мм2, 6 = 15,0-24,4%; HB 170-185. формулированы комплексные рекомендации для промышленного использования работанной технологии.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. «Тяжёлые» лигатуры для получения отливок из 1сокопрочного чугуна высоких марок и их особенности // Заготовительные производства в ашиностроении. - 2008. - №10. - С. 13-18

2. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Экономическая целесообразность применения лигатур, держащих дефицитный'элемент // Заготовительные производства в машиностроении. - 2008. -9.-С. 12-13

3. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Внутриформенное модифицирование чугуна с рмикулярным графитом // Заготовительные производства в машиностроении. - 2008. - №2. - С. 11 4 1

4. Болдырев Д. А., Давыдов С. В., Сканцев В. М. Основные принципы экономической енки эффективности внедрения новых типов модификаторов в чугунолитейном производстве II отовительные производства в машиностроении. - 2007. - №9. - С. 9-16

5. Болдырев Д. А. Повышение работоспособности и ресурса пары трения «тормозной диск -лодка» // Автомобильная промышленность. - 2006. - №5. - С. 21-22

6. Болдырев Д. А. Комплекс мероприятий по повышению работоспособности и ресурса рмозных дисков // Вестник машиностроения. - 2006. - №4. - С. 80-81

7. Болдырев Д. А. Мероприятия по повышению работоспособности и ресурса тормозных сков // Тяжёлое машиностроение. - 2006. - №3. - С. 31

8. Болдырев Д. А. Ковшовое модифицирование высокопрочного чугуна по технологии андвич-процесс» // Заготовительные производства в машиностроении. - 2006. - №1. - С. 3-5

9. Болдырев Д. А. Изготовление из высокопрочного чугуна деталей автомобиля // готовительные производства в машиностроении. - 2005. - №10. - С. 3-4

Ю.Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбошцик М. А. Сравнительный анализ и ти уменьшения износа серых перлитных чугунов // Тяжёлое машиностроение. - 2003. - №9. - С. -27

П.Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Технология получения ЧВГ в отливках при утрнформенном модифицировании сплавами Fe-Si-РЗМ // Литейщик России. - 2009. - №1. - С. -27

12. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Изготовление деталей шасси автомобиля из ВЧШГ ферритного класса // Литейщик России. - 2008. - №9. - С. 54-57

13. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Разработка и внедрение технологии ковшового модифицирования «заливка сверху» для получения отливок из чугуна с компактным графитом низких марок // Литейщик России. - 2008. - №8. - С. 27-29

М.Болдырев Д. А., Давыдов С. В., Рябчиков И. В., Усманов Р. Г. Исследование эффективности высокобаристого ферросилиция на ранней и поздней стадии графитизирующей обработки высокопрочного чугуна //Литейщик России. - 2008. - №2. - С. 15-23

15. Болдырев Д. А., Чайкин А. В. Особенности графитизирующего модифицирования серого чугуна смесевыми модификаторами //Литейное производство. - 2007. - №10. - С. 40-43

16. Чайкин В. А, Болдырев Д. А., Чайкина Н. В. Особенности графитизирующего модифицирования высокопрочного чугуна смесевыми модификаторами в условиях ОАО «АВТОВАЗ» // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. - Магнитогорск: МГТУ. - 2007. - Вып. 4. - С. 53-54

17. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Износостойкость тормозных дисков из чугуна с оптимизированным углеродным эквивалентом // Литейщик России. - 2007. - №11. - С. 9-16

18.Болдырев Д. А., Чайкина Н. В. Особенности графитизирующего модифицирования высокопрочного чугуна смесевыми модификаторами // Литейщик России. - 2007. - №10. - С. 16-18

19. Болдырев Д. А. Технико-экономический макрокритерий оценки эффективности альтернативного модификатора // Литейщик России. - 2007. - №6. - С. 21-24

20. Болдырев Д. А., Чайкин А. В. Новые смесевые модификаторы для инокулирующей обработки чугунов // Литейщик России. - 2007. - №3. - С. 32-36

21. Болдырев Д. А. Новые эффективные модификаторы и технологии модифицирования чугунов //Литейное производство. - 2006. - №12. - С. 9-13

22. Болдырев Д. А., Цалина Н. Б. Внутриформенное модифицирование высокопрочного чугуна литыми вставками при производстве коленвалов // Литейное производство. - 2006. - №9. -С. 2-3

23.Болдырев Д. А., Сафонов П. Б. О модифицировании серого чугуна для отливок блоков цилиндров // Литейное производство. - 2006. - №8. - С. 5-6

24. Болдырев Д. А. Внутриформенное модифицирование чугуна магниевым модификатором с лантаном // Литейное производство. - 2006. - №5. - С. 10-12

25.Болдырев Д. А. Высокоуглеродистый низкокремнистый чугун для тормозных дисков // Литейное производство. - 2005. - №12. - С. 5

26. Крючков Ю. П., Болдырев Д. А. Компакт-процесс сфероидизирующей обработки расплава чугуна магнийсодержащим модификатором // Металлург. - 2005. - №9. - С. 45

27. Болдырев Д. А. Чугун для тормозных дисков с повышенными износо-фрикционными и вибропоглощающими свойствами // Литейное производство. - 2005. - №5. - С. 12

Прочие публикации:

28. Болдырев Д. А. Освоение и внедрение технологии модифицирования «заливка сверху» для получения отливок из высокопрочного чугуна низких марок // IV Международная научно-практическая конференция «Прогрессивные литейные технологии»: Труды конференции. - М.: МИСиС. - 2007. - С. 66-71

29. Болдырев Д. А. Освоение новых модификаторов и технологий модифицирования для получения литых заготовок в чугунолитейном производстве ОАО «АВТОВАЗ» // 2-й Литейный консилиум «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов»: Сборник трудов. - Челябинск: ООО «ИЦМ». - 2007. - С. 109-119

30. Болдырев Д. А., Крючков Ю. П. Контейнерная технология сфероидизирующего модифицирования ВЧШГ // 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «Литейное производство сегодня и завтра»: Сборник трудов. - Санкт-Петербург: СПбГПУ. - 2006. - С. 99-102

31. Болдырев Д.'А. Особенности получения отливок ич ВЧ111Г по технологии ковшевого дифнцирования па основе «сэндвич»-процссса // 6-я Всероссийская научно-практическая нференция «Литейное производство сегодня и завтра»: Сборник трудов. - Санкт-Петербург:

6ГПУ. - 2006. - С. 95-99

32. Болдырев Д. А. Эффективные методы повышения износостойкости деталей из серого туна, работающих в условиях сухого абразивного трения и теплосмсн // XVI Петербургские ения по прочности, посвященные 75-летшо со дня рождения В. А. Лихачёва: Сборник тезисов. -нкт-Петербург. - 2006. - С. 62

33. Болдырев Д. А., Цалина Н. Б. Оптимизация технологических параметров дифнцирования серого специального чугуна марки С440 для поршневых ,^лец // II еждународная школа «Физическое материаловедение», XVIII Уральская школа металловедов-рмистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов»: Сборник зисов. - Тольятти: ТГУ. - 2006. - С. 44

34. Болдырев Д. А. Особенности влияния нормализации на структуру и свойства отливок из гуна с вермикулярным графитом // II Международная школа «Физическое материаловедение», VIII Уральская школа металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического ■талловедения сталей и сплавов»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ. - 2006. - С. 43

35. Болдырев Д. А. Расчёт элементов литниковой системы для внутриформенного дифнцирования ВЧШГ // III Международная научно-практическая конференция «Прогрессивные 1тейные технологии»: Труды конференции. - М.: МИСиС. - 2005. - С. 44-45

36. Болдырев Д. А., Криштал М. М. Влияние марганца и хрома на механические свойства и носостойкость серого чугуна в паре «тормозной диск - колодка» // I Международная школа

изическое материаловедение»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ. - 2004. - С. 7

37. Болдырев Д. А., Криштал М. М. Реальный процесс трения в паре «тормозной диск -лодка» //1 Международная школа «Физическое материаловедение»: Сборник тезисов. - Тольятти: У. - 2004. - С. 6

38. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б. Влияние серы на износостойкость серого гуна в паре трения «тормозной диск - колодка» // I Международная школа «Физическое териаловедение»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ. - 2004. - С. 5

39. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Полунин В. И., Цалина Н. Б. Повышение носостойкости материала вентилируемых тормозных дисков легковых автомобилей // V Научно-актическая конференция молодых специалистов ОАО «АВТОВАЗ» «Технологии настоящего и 'дущего в ОАО «АВТОВАЗ»: Сборник докладов. - Тольятти: АВТОВАЗ. - 2004. - С. 48-50

40. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Полунин В. И., Цалина Н. Б. Оптимизация материалов ры трения «тормозной диск - колодка» // 2-я Международная научно-практическая конференция

атериалы в автомобилестроении»: Сборник материалов. - Тольятти: АВТОВАЗ. - 2003. - С. 8-164

41.Криштал М. М., Болдырев Д. А., Выбойщик М. А. Механизм снижения износостойкости poro чугуна в процессе его эксплуатации в паре трения «тормозной диск - колодка» // XV еждународная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. -льятти: ТГУ. - 2003. - Ч. 3. - С. 43-44

42. Болдырев Д. А., Цалина Н. Б., Криштал М. М., Выбойщик М. А. Влияние жролегирующих добавок на износостойкость серого чугуна при работе в паре с фрикционным териалом // XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: "орник тезисов. - Тольятти: ТГУ. - 2003. - Ч. 3. - С. 42-43

43. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбойщик М. А. Повышение носостойкости пары «тормозной диск - колодка» автомобилей ВАЗ: взаимосвязь состава, руктуры и эксплуатационных свойств материалов пары трения // XV Международная шференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ. 2003. -Ч. 3. -С. 41-42

БОЛДЫРЕВ Денис Алексеевич

Комбинированное влияние технологических параметров модифицирования и микролегирования на структуру и свойства конструкционных чугунов

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать ЦЭ^г.. Формат бумаги 60x84/16 Печать оперативная. Усл. п. л. 2,34. _Тираж 120 экз._

ЦНИИчермет им. И. П. Бардина 105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 9/23 40

Введение.

1. Процессы формирования структуры в конструкционных чу гунах.

1.1. Серые чугуны с пластинчатой формой графита (СЧПГ).

1.1.1. Механизмы зарождения и роста пластинчатого графита.

1.1.2. Влияния химического состава чугуна на зарождение и рост пластинчатого графита, технологические методы управления формированием оптимальной структуры СЧПГ.

1.1.3. Микролегирование как метод управления свойствами

СЧПГ через изменение их структурного состояния.

1.2. Высокопрочные чугуны с шаровидной формой графита

ВЧШГ).

1.2.1. Факторы, определяющие зарождение и рост шаровидной формы графита.

1.2.2. Технологические методы управления формированием шаровидной формы графита в чугуне.

1.2.3. Микролегирование как метод управления свойствами ВЧШГ через изменение их структурного состояния.

1.3. Модифицирование и микролегирование чугунов с вермикулярной формой графита (ЧВГ).

1.4. Постановка задач исследования.

2. Применяемое экспериментальное и аналитическое оборудование, методическое обеспечение и опытные образцы.

3. Разработка новых технологий ковшевого модифицирования чугуна с компактными формами графита (ВЧШГ и ЧВГ) с заданными структурой и комплексом свойств.

3.1. Структурообразование в ВЧШГ, обработанном «тяжёлыми» лигатурами на никелевой и медной основах.

3.2. Совершенствование и оптимизация технологий получения

ВЧШГ и ЧВГ с использованием «лёгких» лигатур.

3.2.1. Оптимизация технологии получения ВЧШГ в мелкосерийном производстве.

3.2.2. Разработка промышленных технологий получения ВЧШГ и ЧВГ с оптимальной структурой.

3.3. Выводы.

4. Влияние технологии внутриформенного модифицирования ВЧШГ и

ЧВГ на получение стабильного структурного состояния. 156 "

4.1. Исследование влияния лантана в магниевом модификаторе на формирование шаровидного графита заданной морфологии.

4.2. Подбор оптимального соотношения магния и РЗМ для получения отливок из ЧВГ со стабилизированной структурой матрицы.

4.3. Разработка технологической схемы получения ЧВГ безмагниевым модификатором с РЗМ.

4.4. Выводы.

5. Получение требуемых механических свойств ВЧШГ управлением процессами структурообразования с применением новых технологий графитизирующего модифицирования.

5.1. Использование классических модификаторов на основе ферросилиция для графитизирующего модифицирования

ВЧШГ.

5.2. Использование комплексных смесевых модификаторов нового поколения для графитизирующего модифицирования ВЧШГ.

5.3. Вторичное графитизирующее модифицирование как метод стабилизации процессов кристаллизации при нарушении технологии выплавки ВЧШГ и его последующей обработки. 204 ••

5.4*. Выводы.

6. Структурообразование в СЧПГ при графитизирующем модифицировании с учётом конструкционных особенностей отливки и её химического состава.

6.1. Влияние габаритов отливки на формирование оптимальной структуры СЧПГ.

6.2. Влияние содержания серы в чугуне на формирование оптимальной структуры СЧПГ.

6.3. Использование встречного модифицирования и комплексных смесевых модификаторов нового поколения для стабилизации процессов кристаллизации СЧПГ.

6.4. Выводы.

7. Методы получения заданного структурного состояния в тяжёлонагруженных деталях из СЧПГ за счёт микролегирования.

7.1. Исследование влияния микрободавок серы на структуру и . свойства СЧПГ для тормозных дисков.

7.2. Исследование влияния микролегирующих добавок карбидообразующих элементов на структуру и свойства СЧПГ для тормозных дисков.

7.3. Исследование влияния баланса содержания углерода и кремния в углеродном эквиваленте на структуру и комплекс свойств СЧПГ для тормозных дисков.

7.4. Выводы.

8. Технология получения ответственных отливок из ВЧШГ с высокими пластическими характеристиками.

8.1. Исследование состава, структуры и свойств ответственных отливок из ВЧШГ.

8.2. Рекомендации по промышленному использованию разработанной технологии для получения ответственных отливок из ВЧШГ.

8.3. Выводы.

Главный приоритет любого литейного предприятия заключается в производстве годного литья требуемого качества при минимальных затратах. В условиях массового производства при изготовлении основной гаммы • деталей из чугуна имеет место тенденция к прямому унифицированию марок. Такой подход оправдан ввиду удобства отработки технологии изготовления отливок. Однако в этом случае коэффициент запаса прочности для некоторых деталей будет завышенным, а коэффициент использования материала -заниженным. Возрастание требований, с одной стороны, к повышению ресурса и надёжности, а с другой - к снижению материалоёмкости и затрат при производстве деталей машиностроения диктует необходимость совершенствования и корректировки понятия «качество чугуна в отливках». Классическое понимание мероприятий по повышению качества отливок, реализуемых на большинстве предприятий, подразумевает проведение работ, направленных, прежде всего, на получение требуемого ТУ уровня механических свойств, максимального снижения уровня самых разнообразных дефектов в структуре материала, причем, в ряде случаев отсутствуют требования к получению структуры заданного типа в отливке. В более широком понимании качество отливок все же характеризуется соответствием состава, структуры и свойств материала необходимым нормативным требованиям.

В новых экономических и технологических условиях базовым содержанием понятия «качество отливок» становится устойчивость по отношению к технологическому процессу получения литой структуры,, чугуна, обеспечивающей комплекс требуемых механических и эксплуатационных свойств. При этом необходимо рассматривать устойчивые состояния количественных и качественных показателей структурного и фазового состава литого металла, как в условиях нормируемых колебаний совокупных параметров технологического процесса получения отливки (химический состав чугуна, модификаторов и лигатур; температура расплава, условия охлаждения, конструкционные параметры отливки, условия ввода модификаторов и др.), так и при более существенных отклонениях в технологии (перемодифицирование расплава, некондиционные шихтовые материалы, повышенный уровень загрязнения и т. д.). Учёт экономических требований приводит к понятию «рациональной литой структуры» чугуна, то есть структуры, обеспечивающей требуемые свойства при минимальной себестоимости её получения.

Производство деталей автомобилестроения из чугуна имеет свою специфику, обусловленную широкой гаммой выпускаемой номенклатуры различных габаритов, конструктивных особенностей и использованием различных марок чугуна. При повышении нормативов по эксплуатационному ресурсу и надёжности деталей автомобиля становится необходимым обеспечение рациональной литой структуры чугуна за счет использования модифицирования, микролегирования, термической обработки. Необходимо отметить, что эти технологии избирательны и порой предназначены для получения узкой номенклатуры отливок. Следствием этого является разработка широкой номенклатуры модификаторов, особенности воздействия которых на металл в расплаве в ряде случаев не исследованы, i особенно в области структурообразования, и их применение на основе общих рекомендаций чревато серьезными технологическими рисками и финансовыми потерями.

Решение указанной проблемы возможно на основе систематизации и обобщения современных научных теорий формирования структуры чугуна, экспериментально-промышленных данных о модифицировании железоуглеродистых сплавов с последующим созданием универсальных и экономически целесообразных технологий модифицирования и микролегирования конструкционных чугунов. Такие технологии должны обеспечивать получение рациональной структуры литого металла и, при этом, не требовать полного технического перевооружения литейных цехов при сохранении существующих технологий выплавки чугуна и формообразования отливок, позволять снижать себестоимость изготовления как уже освоенной, так и новой продукции при обеспечении комплекса требуемых механических и специальных свойств чугунов.

Цель работы:

Повышение качества и стабильности свойств конструкционных чугунов с различным типом графита, фазовым составом и структурой металла матрицы при обеспечении комплекса требуемых свойств деталей машиностроения за счёт получения рациональной литой структуры путём применения модифицирования и микролегирования с учётом комбинированного влияния различных технологических параметров.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести систематизацию и обобщение современных теоретических л и экспериментально-промышленных данных в области модифицирования и микролегирования чугуна.

2. Изучить составы и особенности использования «тяжёлых» и «лёгких» лигатур, применяемых для ковшевого модифицирования высокрпрочного- чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ), а также разработать и предложить к использованию технологические процессы получения ВЧШГ на основе ковшевого модифицирования без существенного изменения базового оборудования и оснастки.

3. Исследовать влияние содержания редкоземельных металлов (РЗМ) в ■ магниевом модификаторе на структурообразование и устранение дефектов" ■ литейного происхождения в отливках из ВЧШГ и чугуна с вермикулярным графитом (ЧВГ), получаемым различными технологическими процессами.

4. Выявить особенности, изучить механизмы и предложить технологические схемы графитизирующего модифицирования ВЧШГ и серого чугуна, с пластинчатым графитом (С41И ) различного химического состава модификаторами разной природы, с учётом стадийности их ввода в расплав и габаритов получаемого литья.

5. Исследовать влияние микролегирования и- корректировки химического состава чугуна в тяжёлонагруженных деталях из СЧПГ и ВЧШГ на комплексное повышение их эксплуатационных характеристик.

Научная новизна:

1. На основе систематизации и обобщения современных научных теорий и экспериментально-промышленных данных о модифицировании и^ микролегировании железоуглеродистых сплавов разработаны обобщающие подходы к получению рациональной литой структуры с требуемым уровнем механических свойств без изменения процессов металлургического и литейного циклов на основе разработки универсальных технологий модифицирования и микролегирования, позволяющих получать разные типы и марки конструкционных чугунов из расплава чугуна базового химического состава. Определены и исследованы механизмы комбинированных процессов модифицирования и микролегирования расплава чугуна, обеспечивающие целенаправленное формирование рациональной литой структуры с требуемым уровнем механических свойств. Исследованы параметры,' определяющие формирование рациональной литой структуры в конструкционных чугунах под влиянием модифицирующих и легирующих элементов, вводимых на различных этапах технологического цикла.

2. Обнаружено явление образования большого количества мелких глобулей вторичного графита и конгломератов крупных глобулей первичного графита при модифицировании ВЧТПГ магниевым модификатором с лантаном. Статистическое распределение диаметров графитных включений характеризуется как ярко выраженное бимодальное асимметричное. При этом одна мода соответствует выделениям глобулей первичного графита, а вторая - вторичного (меньшего размера). Образование конгломератов глобулей первичного графита объясняется уменьшением скорости их роста, что повышает вероятность коагуляции (сгущения) графитных глобулей в жидком расплаве без коалесценции. Снижением скорости роста графита также объясняется задержка выделения графита из аустенита и формирование мелких глобулей вторичного графита. Более позднее по времени выделение вторичного графита компенсирует усадочные процессы в отливке в момент прекращения функционирования прибылей, что обеспечивает снижение пористости и повышение механических свойств чугуна.

3. Установлена зависимость структурообразования ВЧШГ от стадийности ввода бария в расплав, заключающаяся в том, что при раннем графитизирующем модифицировании усиливается ферритообразование, снижается твёрдость и формируется преимущественно неправильная форма шаровидного графита ШГф4, а при позднем, наоборот, формируется преимущественно перлитная структура с правильной формой шаровидного графита ШГф5, повышается твёрдость. Это объясняется тем, что при позднем введении бария в расплав ВЧШГ создаётся его избыточная концентрация, превышающая необходимую для связывания в химические соединения поверхностно-активных примесей (О, 8 и др.)- Избыточный барий тормозит рост графитных включений за счёт снижения к ним диффузии углерода из расплава. Оставшийся в аустените углерод способствует формированию перлитной металлической основы. Повышая поверхностное натяжение расплава чугуна, барий позволяет сформировать правильную шаровидную форму графита ШГф5 даже при недостатке растворённого магния. При раннем введении бария в расплав ВЧШГ происходит полное связывание адсорбированных на графитных включениях поверхностно-активных примесей, за счёт чего происходит их очищение и дальнейший рост за счёт диффузии углерода из расплава при формировании преимущественно ферритной структуры. Постепенное уменьшение в расплаве чугуна содержания магния и бария вызывает снижение поверхностного натяжения, что приводит к нарушению равномерного роста базисных плоскостей шаровидного графита на конечной стадии его формирования и получению неправильной объёмной формы ШГф4.

4. Обнаружено и объяснено явление морфологической аномалии графитообразования в СЧПГ с низким содержанием серы (до 0,05%) и высоким содержании азота при введении в расплав добавок циркония и стронция. Морфологическая аномалия характеризуется наличием аномального графита, представляющего собой смесь форм ПГр1, ПГр7, ПГр8 и ПГр9, неравномерно распределённых по объёму отливки. Учитывая наиболее сильное химическое сродство циркония к азоту, его введение в расплав чугуна с растворённым азотом позволяет получить графитизирующий эффект за счёт образования нитрида циркония, являющегося ЦЗГ. Стронций, обладая высоким сродством к сере, проявляет модифицирующие свойства, образуя сульфиды стронция при содержании серы в чугуне не ниже 0,05%. При более низком содержании серы в чугуне несвязанный стронций начинает тормозить процесс графитизации и подавлять действие других графитизирующих элементов.

5. Установлены особенности каталитического влияния В! и- Те на структурообразование чугуна при встречном модифицировании, заключающиеся в следующем. При введении ЕН и Те совместно с графитизирующим модификатором на ранней стадии (ковшевом, модифицировании) они консервируют находящиеся в расплаве ЦЗГ, представляющие собой как недорастворившиеся- включения' графита, привнесённые из шихты, так и продукты реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна, и препятствуют как их дальнейшему росту, так и их растворению в расплаве. Проявлением этого эффекта является измельчение графитной фазы, стабилизация длительности графитизирующего эффекта и перлитизация структуры чугуна. При введении и Те в расплав чугуна на ранней стадии и последующем его графитизирующим модифицировании на поздней стадии (в~ предкристаллизационный период) ПАЭ'консервируют только находящиеся в-расплаве недорастворившиеся включения графита, перешедшие из шихты, после чего за счёт графитизирующего эффекта разблокируются уже существующие и формируются новые ЦЗГ из продуктов реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна. При этом происходит измельчение графитной, фазы и ферритизация' структуры чугуна.

6. С учетом различного влияния, а также стоимости компонентов, вводимых в модификаторы и лигатуры, проведена оптимизация их составов и разработаны наиболее экономичные модификаторы' для получения ВЧШГ ковшевым модифицированием («тяжёлая» лигатура Ре-БьСи-Д^-РЭМ) и ЧВГ внутриформенным модифицированием (модификатор ФСМг6РЗМ1,5 с пониженным содержанием кальция, бария и алюминия).

7. Определена зависимость контактной прочности СЧПГ от уровня его микролегирования марганцем и хромом. Диапазон содержания легирующих элементов-карбидообразователей учитывает как их положительное повышение микротвёрдости и термостабильности перлита за счёт образования легированного цементита), так и отрицательное влияние: -снижение (при значительных концентрациях этих элементов) прочности матрицы чугуна в рабочем контакте.

8. Установлена зависимость трещиностойкости СЧПГ от содержания углерода и кремния при неизменном углеродном эквиваленте. Показано, что снижение содержания кремния в феррите перлита при одновременном увеличении содержания свободного графита и сохранении углеродного эквивалента приводит к повышению трещиностойкости и износостойкости СЧПГ. Это объясняется увеличением пластичности феррита при уменьшении концентрации кремния и повышением содержания свободного графита в" матрице чугуна, что, с одной стороны, усиливает смазывающий эффект, а, с • другой, приводит к повышению теплопроводности, обусловливая повышение трещиностойкости.

9. Определена зависимость износа чугуна от содержания в нём серы. Показано, что эта зависимость имеет хорошо выраженный минимум, обусловленный конкуренцией двух механизмов: во-первых, усилением смазывающего эффекта с возрастанием объёмной доли сульфидов марганца и, во-вторых, появлением охрупчивания при превышении размером сульфидных включений толщины графитных пластинок, что проявляется при. увеличении содержания серы выше определённой концентрации - 0,12%.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Для всей номенклатуры отливок чугунолитейного и вспомогательного производств ОАО «АВТОВАЗ» разработаны технологические схемы получения отливок из основных марок ВЧШГ и ЧВГ ковшевым модифицированием без изменения существующего состава шихты, оборудования и оснастки в зависимости от требуемой марки: ОИ56-40-05, СЬ65-48-05 - технологии «ковш с крышкой», «сэндвич»-процесс; ЧВГ40, ВЧ50 - технология «заливка сверху», «контейнерная» технология; 01175-50-03 - технология модифицирования «тяжёлой» лигатурой на медной основе.

2. Разработана технологическая схема получения ЧВГ внутриформенным модифицированием РЗМ-содержащим безмагниевым модификатором, включающая проведение предварительной графитизирующей обработки, предшествующей основному" модифицированию.

3. В чугунолитейном производстве ОАО «АВТОВАЗ» внедрена технология вторичного (позднего) модифицирования ВЧШГ ' брикетированными отсевами из ферросилиция с активными графитизирующими добавками и успешно опробована технология' . вторииного (позднего) модифицирования ВЧ1НГ литыми вставками. Внедрены брикеты из отсевов модификаторов ФС65Ба1 и ФС75.

4. Предложены универсальные технологические схемы получения СЧПГ в зависимости от содержания серы и габаритов получаемых отливок с использованием ковшевого и внутриформенного модифицирования. В чугунолитейном-производстве ОАО «АВТОВАЗ» для получения отливок из серого чугуна с низким содержанием серы (СЫ90) внедрён графитизирующий модификатор ФС75Ба2,5, а для отливок с высоким содержанием серы (СЧ40) - ФС75СтЦр.

5. Разработаны технологии графитизирующего модифицирования -СЧПГ и ВЧШГ (высоких марок — свыше ВЧ70) смесевыми комплексными модификаторами нового поколения. Для СЧПГ технология состоит из двух этапов - предварительное графитизирующее модифицирование в ковше + последующее графитизирующее модифицирование в стояке формы; для-ВЧШГ технология включает только проведение поздней графитизирующей обработки чугуна в стояке формы.

6. В ОАО «АЛНАС» внедрено изготовление дисков переднего тормоза из чугуна СЫ90 с содержанием серы 0,11.0,13% вместо 0,01.0,03%, что привело к значительному повышению их эксплуатационных свойств.

Подобрана оптимальная концентрация серы в чугуне, обеспечивающая его наибольший ресурс в паре с материалом тормозной колодки. По результатам стендовых натурных испытаний при удовлетворительной трещиностойкости повышение эксплуатационного ресурса тормозных дисков составляет 40%, тормозных колодок - 12%. При этом увеличена стойкость обрабатывающего инструмента более чем в 2 раза при содержании серы в чугуне свыше 0,08%.

7. Во вспомогательном производстве ОАО «АВТОВАЗ» для новой перспективной модели на платформе С - ВАЗ-2116 разработана конкурентоспособная технология получения отливок деталей «Кулак поворотный» и «Корпус подшипника ступицы заднего колеса» из ВЧТТТГ ферритного класса с высокими пластическими свойствами марки ВЧ40-взамен поковок из стали АЦ40ХГНМ.

8. На практике доказана целесообразность использования модификатора для встречного модифицирования как дополнительной присадки к классическим графитизирующим модификаторам, способствующей достижению рациональной литой структуры чугуна.

9. Результаты исследований внедрены в металлургическом производстве ОАО «АВТОВАЗ», получено 8 актов внедрения с общим экономическим эффектом 22 млн. 112 тыс. рублей в текущих ценах 20052008 гг.

На защиту выносятся:

1. Универсальная концепция и научные подходы получения чугуна с требуемым уровнем механических свойств и рациональной литой структурой без изменения процессов металлургического и литейного циклов.

2. Установленные особенности влияния лантана в составе магниевого модификатора на особенности процессов графитообразования, формирование благоприятной морфологии шаровидного графита. Механизм влияния лантана на подавление усадочных Процессов в ВЧТТТГ.

3. Особенности и механизмы формирования литой структуры ВЧШГ с требуемым уровнем механических свойств при^ варьировании стадийности ввода бария в расплав чугуна в составе модификатора.

4. Разработанные технологические методы и составы модификаторов для ^получения рациональной литой структуры ЧВГ на основе внутриформенного модифицирования. Зависимость влияния увеличения содержания РЗМ в чугуне на морфологию графитных включений.

5. Механизмы и особенности усвоения смесевых комплексных модификаторов нового поколения на графито-кремниевой основе с добавками магния и кальция при различных технологических схемах их введения в расплав чугуна.

6. Зависимости влияния активных добавок (Ва, Са, Zr, 8г, РЗМ) в графитизирующих модификаторах на механические свойства и морфологию графита в чугуне. Механизм каталитического влияния поверхностно-активных элементов - В1 и Те, входящих в состав модификатора для встречного модифицирования, на структурообразование чугуна.

7. Обнаруженные особенности влияния содержания серы в СЧПГ на процессы получения рациональной литой структуры в зависимости от массы, конфигурации и толщины стенки отливки.

8. Зависимости влияния структурных особенностей и химического состава СЧПГ для деталей, работающих в сухой абразивной среде при высоких температурах и нагрузках, на его эксплуатационные характеристики. Механизмы влияния содержания серы, марганца, хрома, молибдена, титана в СЧПГ на его износостойкость.

Достоверность. Достоверность полученных в работе резугьтатов исследований обеспечивается, применением комплекса современного оборудования и типовых методик исследований, проведением всего объёма опытных работ непосредственно в условиях действующего чугунолитейного цеха, сравнением результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II и III

Всероссийских научно-технических конференциях «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2003, 2004), XV" Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003), II Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2003), V, VIII, IX Научно-практических конференциях молодых специалистов ОАО «АВТОВАЗ» (Тольятти, 2003, 2006, 2007), научно-технических семинарах ТГУ к Исследовательского центра НТЦ ОАО «АВТОВАЗ» в 2003-2004 гг., III и IV Международных научно-практических конференциях «Прогрессивные литейные технологии» (Москва, 2005, 2007), II Международной школе «Физическое материаловедение», XVIII Уральской школе • металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического -металловедения сталей и сплавов» (Тольятти, 2006), XVI Петербургских чтениях по прочности, посвященных 75-летию со дня рождения В. А. Лихачёва (Санкт-Петербург, 2006), VI Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра» (Санкт-Петербург, 2006), II Литейном консилиуме «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов» (Миасс, 2006).

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в список ВАК: «Тяжёлое машиностроение», «Литейное производство», «Заготовительные производства в машиностроении», «Литейщик России», «Металлург», «Вестник машиностроения», «Автомобильная промышленность».

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 43 печатных работах.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, основных результатов и выводов, изложена на 337 страницах, включая 134 рисунка, 122 таблицы, список литературы из 359 источников и приложения (акты внедрения) на 16 страницах.

Основные результаты и выводы:

1. Установлено влияние лантана на образование большого количества" мелких глобулей вторичного графита и конгломератов крупных глобулей ' первичного графита, имеющих бимодальное асимметричное статистическое распределение по диаметру включений. При этом одна мода соответствует выделениям глобулей первичного графита, а вторая - вторичного (меньшего размера). Образование конгломератов глобулей первичного графита объясняется уменьшением скорости их роста, что повышает вероятность коагуляции (сгущения) графитных глобулей в жидком расплаве без коалесценции. Снижением скорости роста графита также объясняется задержка выделения графита из аустенита и формирование мелких глобулей вторичного графита. Более позднее по времени выделение вторичного графита компенсирует усадочные процессы в отливке в момент прекращения функционирования прибылей, что обеспечивает снижение пористости и повышение механических свойств чугуна. По сравнению с классическим ФСМг7 магниевый модификатор с лантаном обеспечил в 1,75 раза большее количество глобулей графита. За счёт торможения лантаном процесса выделения и роста графитных включений усадка в отливках из ВЧШГ снижена более, чем в 3 раза.

2. При получении ВЧШГ в зависимости от стадийности ввода одного и того же графитизирующего модификатора (ФС55Ба22) меняются механические свойства и морфология шаровидного графита: раннее „ (ковшевое) введение графитизирующего модификатора в расплав в отличие от позднего (в заливочной чаше формы) способствует снижению твёрдости чугуна (НВ 182-255 вместо НВ 202-272), уменьшению в микроструктуре количества перлитной составляющей (П30-80 вместо П45-80) с преобладанием более мелкой (ШГд45) неправильной формой графитных Л включений ШГф4. Механизм влияния стадийности ввода бария заключается следующем. При позднем введении бария в расплав ВЧШГ создаётся его избыточная концентрация, превышающая необходимую для связывания в химические соединения поверхностно-активных примесей (О, 8 и др.). Избыточный барий тормозит рост графитных включений за счёт снижения к' ним диффузии углерода из расплава. Оставшийся в аустените углерод способствует формированию перлитной металлической основы. Повышая поверхностное натяжение расплава чугуна, барий позволяет сформировать правильную шаровидную форму графита ШГф5 даже при недостатке растворённого магния. При раннем введении бария в расплав ВЧШГ происходит полное связывание адсорбированных на графитных включениях поверхностно-активных примесей, за счёт чего происходит их очищение и дальнейший рост за счёт диффузии углерода из расплава при формировании . преимущественно ферритной структуры. Постепенное уменьшение в ' расплаве чугуна содержания магния и бария вызывает снижение поверхностного натяжения, что приводит к нарушению равномерного роста базисных плоскостей шаровидного графита на конечной стадии его формирования и получению неправильной объёмной формы ШГф4.

3. Экспериментально доказано, что при графитизирующем модифицировании низкосернистого чугуна модификатором ФС75Ба2,5 морфология графита как в теле отливки, так и в литейной корке (зоне припуска) представлена равномерно распределённой формой ПГр1; при обработке расплава модификатором ФС75СтЦр в литейной корке графит представлен междендритными формами ПГр8, ПГр9. Подтверждён вклад содержания кремния, а также количества и вида активных добавок на эффект графитизирующего модифицирования. Учитывая высокое содержание в обрабатываемом чугуне азота, попадающего при заливке форм в расплав из высокоазотистых стержневых смесей, установлено, что влияние циркония, связывающего азот в соединение ZrN2, являющееся зародышем графитного' включения, нивелируется влиянием несвязанного в сульфиды свободного стронция, ввиду низкого содержания серы в чугуне - до 0,06%. Разработаны технологические схемы графитизирующего модифицирования СХШГ в зависимости от содержания серы и габаритов получаемых отливок.

4. На практике доказано, что позднее графитизирующее модифицирование ВЧШГ литыми быстроохлаждёнными внутриформенными вставками на основе ФС75 с добавками алюминия, кальция и РЗМ позволяет полностью исключить использование графитизирующего модификатора для первичной ковшевой обработки чугуна, а также позволяет получать бесферритную микроструктуру в литом состоянии, соответствующую нормализованной. Опытные детали «Вал коленчатый», полученные по данной технологии, успешно прошли испытания на ходимость (600 ч) и усталостную долговечность (90-140 тыс. циклов).

5. Предложены и реализованы подходы к микролегированию СЧПГ в. отливках, работающих в сложных эксплуатационных условиях (на примере тормозного диска), с целью повышения основных и специальных свойств. Показано, что процессы, вызывающие снижение поверхностной прочности из-за изменения структуры чугуна могут быть существенно замедлены путём введения элементов-карбидообразователей. Определена зависимость поверхностной прочности СЧПГ от совместного содержания марганца и хрома. Описан механизм влияния количества и размеров сульфидов марганца (МпБ) на повышение износостойкости деталей из СЧПГ (до 2-х раз), заключающийся, с одной стороны, в усилении смазывающего эффекта, обусловленного образованием и ростом сульфидов марганца до размеров толщины графитных пластин при содержании серы до 0,12%, а с другой -появлением охрупчивания при превышении размеров сульфидами марганца свыше толщины графитных пластин. Исходя из требуемого размера сульфидов марганца, подобран необходимый диапазон содержания серы -0,11.,0,13%). Установлена зависимость повышения трещиностойкости СЧПГ от увеличения содержания углерода (до 3,1%) и снижения содержания кремния (до 1,3%) при неизменном углеродном эквиваленте. При уменьшении концентрации кремния в феррите перлита увеличивается его пластичность, а повышение содержания свободного графита в матрице чугуна усиливает смазывающий эффект, что в результате приводит к повышению теплопроводности, обусловливая повышение трещиностойкости.

6. Описаны и систематизированы все разновидности «тяжёлых» лигатур на никель и/или медной основах с позиций модифицирующей и микролегирующей способности. Установлено, что при правильно подобранном расходе «тяжёлая» лигатура Си-1^-РЗМ и самая экономичная «тяжёлая» лигатура Ре-ЭьСи-М^-РЗМ эквивалентны по своей эффективности (расход 0,83%). Показано, что применение «тяжёлой» лигатуры Си-ГУ^-РЗМ наиболее целесообразно при получении отливок из высоких марок ВЧШГ, начиная с ВЧ70, с нормализацией при более низких, по сравнению с лигатурой температурах - порядка 870°С.

7. Разработаны и внедрены, в производство равнозначные по эффективности технологии получения отливок из ВЧШГ низких марок и ЧВГ - «заливка сверху» и «контейнерная технология». Оптимизирован" расход «лёгкой» лигатуры типа ФСМг, обеспечивающий необходимое качество модифицирования: для ЧВГ40 - 0,67%, для ВЧ50 - 1,33-1,42%. Установлено, что данные технологии позволяют обёспечить требуемые механические свойства и микроструктуру чугуна в отливках (для ЧВГ40: НВ 187-239, ВГф2, ВГфЗ; для ВЧ50: НВ 170-229, ССГ > 80%).

8. Разработаны и опробованы составы модификаторов для получения отливок из ЧВГ внутриформенным модифицированием: магнийсодержащего

- ФСМг6РЗМ1,5 и безмагниевого - ФС50РЗМ20. Использование данных модификаторов позволяет получить требуемые механические свойства (ФСМг6РЗМ1,5: стп = 48,5-51,0' кгс/мм2, 5 = 1,2-1,6%, НВ 229-255; ФС50РЗМ20: ав = 44 кгс/мм2, 5 = 1,2%, НВ 239-244), устранить расслоение графита и разброс значений твёрдости как по длине, так и» по сечению отливки, а также заметно снизить загрязнение тела отливки шлаковыми включениями. - продуктами реакции активных элементов модификатора с примесями. Применение модификатора ФС50РЗМ20 позволяет стабильно получать. вермикулярную форму графита при проведении предмодифицирующей обработки в заливочной чаше формы кусковым ФС75.

91 Установлены особенности каталитического влияния ПАЭ - В1 и Те'

- на структурообразование чугунов в зависимости от стадийности ввода с графитизирующим модификатором или без него с целью получения требуемой или стабилизации литой структуры чугуна. При введении 31 и Те совместно с графитизирующим модификатором на ранней стадии (ковшевом модифицировании) они консервируют находящиеся в расплаве ЦЗГ, представляющие собой как недорастворившиеся включения графита, привнесённые из шихты, так и продукты реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна, и препятствуют как их дальнейшему росту, так и их растворению в расплаве. Эффект проявляется в измельчении графитной фазы, увеличении длительности графитизирующего эффекта и перлитизации структуры чугуна. При введении ВГи'-Те в расплав чугуна на ранней стадии и последующем его графитизирующим модифицировании на поздней стадии: (в предкристаллизационный период) ПАЭ консервируют-только находящиеся в расплаве недорастворившиеся включения. графита, " перешедшие из шихты, после чего за счёт графитизирующего эффекта, разблокируются уже существующие и формируются новые ЦЗГ из продуктов реакции графитизирующего модификатора с примесями чугуна. При этом структура чугуна может меняться; от чисто ферритной (Ф85, НВ 197-207) до перлитной (П95, НВ 255-272).

10.Разработаны технологические схемы получения, отливок из ВЧШГ высоких марок (свыше ВЧ70): сфероидизирующая ковшевая - обработка последующее введение в стояк.формы ОД 5% графито-кремниевого смесевого модификатора с магнием МКМг19 и отливок из СЧПГ: графитизирующая ковшевая обработка 0,17% графито-кремниевым смесевым модификатором МК21 под струю, единой порцией; + последующее введение в стояк формы 0;1% графито-кремниевого смесевогокодификаторас магнием МКМг19'

1 Г.Разработаны, опробованы и внедрены способы ковшевого модифицирования; ВЧШГ основе базовой технологии «сэндвич»-процесс, органично вписывающиеся в» существующую схему производства чугунного литья с задействованием базового оборудования и оснастки, для получения, отливок деталей новой конструкции в объёме мелких серий; Разработана технология получения, мелких, серий ответственных отливок из ВЧШГ ферритного класса с высокими пластическими характеристиками на примере деталей новой модели ВАЗ-2116 «Кулак поворотный» и «Корпус подшипника ступицы заднего» колеса», обеспечивающая получение требуемых механических свойств: ств = 46-50 кгс/мм", 8 = 15,0-24,4%; НВ 170-185. Сформулированы комплексные рекомендации для промышленного использования разработанной технологии:

Заключение

На основе проведённых исследований проведено обобщение комбинированного влияния различных технологических факторов на структуру и свойства конструкционных чугунов в отливках деталей машиностроения при проведении их модифицирующей и микролегирующей обработки. На рис. 134 приведена диаграмма причинно-следственных связей (диаграмма Исикавы) комплексного влияния рассматриваемых в работе технологических факторов на получение требуемых структуры и свойств чугунов в литом состоянии. В табл. 122 приведён перечень всех исследованных материалов и технологий модифицирования и микрслегирования чугунов, достигнутый эффект и оптимальная область их применения.

Структура и свойства конструкционных чугунов в литом состоянии т а еа ее Ч ге с. а ее н и о и и 5 о

X и

-а н к о и

2 С. О се

-еи V о о и с» н

Модифицирование о н к

I" 5 о

Химический состав

Фракционный состав а со а с с. ы и с. ч о а

Плотность я Н и 'х

Мнкролегнрование а а ее о с. с. о

3 £

Й I о я а о с. о 2 ч £

Сфероидизирующсе о я а о а с. о •& с. о ¡£ о с; о а о а. С

Графитизирушщее п а а о сэ с. н о и о - А е> i к о с. ■Л о ¡с о н -а 5 -е- П. о с; о ■ео ее п. с. С га I Ь ^ я ю

Рис. 134. Диаграмма причинно-следственных связей (диаграмма Исикавы) комплексного влияния технологических факторов на получение требуемых структуры и свойств чугунов в литом состоянии

1. Jahresübersicht Gußeisen mit Lamelleengraphit (39. Folge) / Giesserei 89 (2002). №7. P. 59-65

2. Transaction of the American Foundrymen's Society (2001). S: 11511162

3. Giessereiforschung 32 (1980). №3. S. 79-95

4. Transaction of the American Foundrymen's Society (2001). S. 11391150

5. Аникин А. А., Киреев H. H. Исследование процесса образования шаровидного графита в чугуне / Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. №11. С. 44-46

6. Леках С. Н. Управление процессами модифицирования высокопрочных чугунов. Часть 1. Механизм явлений // Лигейное производство. 1998. №11. С. 9-12

7. Леках С. Н., Бестужев Н. И. Внепечная обработка высококачественных чугунов в машиностроении. Минск: Наука и техника. 1996. 269 с.

8. Сучков А. Н., Кузнецов Е. В., Пустовойт В. Н. Формирование структуры и свойств доэвтектического серого чугуна при модифицировании, микролегировании и легировании // Вестник ДГТУ. 2004. Т. 4. №4(22). С. 415-423.

9. Кульбовский И. К. Факторы, влияющие на форму включений графита в чугуне // Литейное производство. 1991. №2. С. 8-9

10. Леках С. Н., Шейнерт В. А. Методы повышения эффективности графитизирующего модифицирования чугунов // Литейное производство. 1994. №9. С. 4-6

11. Писаренко Л. 3. Роль кремния как модификатора чугуна // Литейное производство. 2000. №5. С. 24

12. Леках С. H. Ресурсосберегающие технологии получения высококачественных чугунов для машиностроительных отливок. Минск:-Наука и техника. 1991. 223 с.

13. Миненко F. Н;. Особенности процесса растворения модификатора в жидком чугуне//Литейщик России

14. Вертман А. А., Самарин А. Н. Свойства расплавов железа. М.: 1Таука, 1969.-280 с.

15. Шантарин В. Д., Шурыгин П. М. Кинетика легирования чугуна и стали присадками чистых металлов и ферросплавов // Литейное производство: 1964. №7. С. 19-21

16. Дибров И. А., Билецкий А. К., Всрхолюк А. М. К вопросу растворения модификаторов в жидком' чугуне // Литейное: производство; 1993. №6. С. 6-8

17. Janagisawa О.у Maruyama M. sillcon inoculation mechanism inxast ironiL46 international Foundry Congress: Madrid. 1979

18. Александров IT. H;, Ковалевич E. В., Кохонов H. H., Шадрина Л. A. Особенности; образования графита- в толстостенных отливках // Литейное производство. 1989. №8. С. 6-8

19. Бестужев; Н. И:, Михайловский В., М., Бестужев А. Н., Чепыжов Б. А., Г'рудницкий И. П., Пашкевич В. Ф: Комплексная инокулирующая обработка жидкого чугуна // Литейное производство. 2003. №10. С. 6-8

20. Александров H. I-L, Мильман Б. С., Капустина Л. С. Влияние графитизирующего модифицирования на процесс кристаллизации пластинчатого графита в чугуне // Литейное производство. 1986. №12. С. 2-4

21. Баландин F. Ф: Основы формирования отливки. Ч. 2. М. 19791 330 с.

22. Харламов И. П., Ерёмина Г. В., Белкова Г. В. Определение бария в чугунах и шлаках; атомно-адсорбционным' методом // Современные методы химико-аналитического контроля (Материалы:семинара). M. 1980. С. 54-57

23. Fras E., Podzzucki T. Pr. Komis Metelurg odlewn. PAN-krakowie // Metalurg. 1972. №19. С. 25-83

24. Хидео Н., Хитоси К., Сэнри О. Связь между содержанием серы в расплаве чугуна и модифицирующим эффектом // Имоно. 1979. Т. 51. №12. С. 684-690

25. Коган Л. Б., Ивахненко И. С. Исследование процесса графитообразования в синтетическом чугуне // Литейное производство. 1976. №3. С. 5-7

26. Коган Л. Б. Проблемы технологии плавки синтетического чугуна // Литейное производство. 1973. №8. С. 24-26

27. Кимстач Г. М. О модифицировании низкокремнистых графитизируемых Бе-С-сплавов // Литейное производство. 1992. №8. С. 5

28. Кимстач Г. М., Драпкин Б. М., Жабрев С. Б. О механизме графитизирующего модифицирования чугуна // Литейное производство. 1991. №7. С. 6-7

29. Асташкевич Б. М. Прочность и износостойкость чугуна для втулок цилиндров двигателей / Металловедение и термическая обработка металлов. 1987. №7. С. 31-34I

30. Асташкевич Б. М., Ларин Т. В. Влияние литейных дефектов на усталостно-коррозионные разрушения чугунных гильз / Литейное производство. 1973. №5. С. 14-16

31. Асташкевич Б. М. Влияние качества чугуна на износостойкость и прочность цилиндровых втулок тепловозных дизелей / Повышение надёжности и долговечности дёталей подвижного состава и пути. М.: Транспорт. 1977. С. 93-94

32. Асташкевич Б. М., Воинов С. С., Шур Е. А. Лазерное упрочнение втулок цилиндров тепловозных дизелей 10Д100 / Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. №4. С. 48-50

33. Белов А. Н., Анисимов А. Н. Получение качественных отливок из серого чугуна с использованием эффективных модификаторов // Литейное производство. 1995. №12. С. 4-5

34. Худокормов Д. А., Вершинин В. А., Шкурдюк Д. Г. Ковшовое модифицирование как средство снижения брака отливок из ковкого чугуна // Литейное производство. 2004. №5. С. 4-6

35. Modificiranjе sivog lijeva / Galic Mile // Ljevarstvo. 1992. 34. №4. С. 101-104

36. Inoculation mechanism of grey cast iron / Okada Akira, Miyake Hidekazu // Kansai daidaku kodaku kenkui hokoku. Teghnol. Repts Kansai Univ. 1994. №36. C. 85-95

37. Вдовин К. H. Экзотермическое модифицирование серых чугунов // Процессы литья. 1998. №1. С. 45-48

38. Влияние модификатора, содержащего барий, на структуру и свойства серого чугуна. Lin Xiao-ping, Chen Hong-jian, Li Cong-fa, Qian Li (Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China). Hebei gongue daxue, xuebao. 2000. 29. №4. C. 83-85

39. Троцан А. И., Белов Б. Ф., Овчинников H. А. Влияние кальция на неметаллические включения и структуру непрерывнолитой заготовки // Неметаллические включения и газы в литейных сплавах: Тезисы докл. конф. Запорржье. 1979. С. 29-30

40. Есии Ю. Добавление кальция в промежуточное заливочное устройство как средство для снижения числа крупных инородных включений в слябах // Тэцу то хаганэ. 1977. Т. 63. №11. С. 191 (ВЦП №А-59092)

41. Носоченко О. В., Белов Б. Ф., Емельянов В. В. и др. Технология внепечной обработки кальцийсодержащей стали при непрерывной разливке // Внепечная обработка металлических расплавов. Киев: ИПЛ. 1986. С. 101-102

42. Куликов И. С. Раскисление металлов. М.: Металлургия. 1975. 504 с.

43. Рощин В. Е., Поволоцкий Д. Я., Михайлов Г. Г. Условия образования окисных включений на разных стадиях процесса раскисления стали комплексными сплавами // Влияние комплексного раскисления на свойства сталей. Тем. отр. сб. М.: Металлургия. 1982. С. 17-25

44. Сапожников С. А., Асташкевич Б. М., Гудков В. С. Чугун для втулок цилиндров двигателей // Литейное производство. 1997. №7. С. 12-13

45. Габисиани А. Г., Гонджилашвили Н. Д., Домуховский В. П. и др. Образование оксидных включений при раскислении железа кальций- и барийсодержащими лигатурами // Сталь. 1987. №1. С. 31-34

46. Murai Kusuhiro, Han Qiyng. Применение барийсодержащих сплавов при производстве стали // ISIJ Int. 1999. 39. №7. С. 625-636

47. Агеев Ю. А., Арчугов С. А. Исследование растворимости ЩЗМ в жидком железе и сплавах на его основе // Журнал физической химии. 1985. т. IX, №4. С. 838-841

48. Попель С. И., Дерябин А. А., Исаев Н. И. и др. Некоторые особенности раскисления стали силикокальцием // Чёрная металлургия. Изв. вузов. 1969. №7. С. 38

49. Ицкович ' Г. М. Раскисление стали и модифицирование неметаллических включений. М.: Металлургия. 1988. 256 с.

50. Жуков А. А., Савуляк В. И., Пахнющий И. О. Высокосернистые и серно-медистые антифрикционные чугуны улучшенной обрабатываемости резанием // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. №3. С. ' 28-30

51. Левченко Ю. Н. Механизм графитизирующего модифицирования чугуна // Литейное производство. 1989. №12. С. 4-6

52. Шевчук Л. А. Структура и свойства чугуна. Минск: Наука и техника. 1978. 216 с.

53. Худокормов Д. Н. Роль примесей в процессе графитизации чугунов. Минск: Наука и техника. 1968. 153 с.

54. Марукович Е. И., Стеценко В. Ю., Дозмаров В. В. Механизм графи^гообразования в расплаве чугуна // Литейное производство. 1999. №9. С. 30-31

55. Писаренко Л. 3. Встречное» модифицирование чугуна // Литейное производство. 2001. №8

56. Жуков А. А., Снежной Р. Л., Иваненко С. М., Давыдов С. В. О комплексном модифицировании серого чугуна // Литейное производство. 1985. №3. С. 9-10

57. Krause W., Chaves L. М., de Souza Santos А. В., Reimer J. F. Inoculation alternatives to prevent eutectic carbide formation in dictile iron // International Cast Metal Journal. 1982. V. 7. №3. P. 22-31

58. Lietaert F., Hilaire P., Staroz C. Developmeht of more powerful inoculation for spheroidal graphite irons // International Cast Metal Journal. 1982. V. 7. №1. p. 30-43

59. Лунёв В. В., Аверин В. В. Сера и фосфор в стали. М.: Металлургия. 1988.256 с.

60. Ваудби Р. Редкоземельные добавки к стали // International Metals Review. 1978. V. 23. №2. P. 74-98 (ВЦП №Б-9701).

61. Картошкин С. В., Кремнев Ю. П., Козлов Л. Я. О совместном влиянии сурьмы и РЗМ на микроструктуру и свойства промышленного чугуна / Изв. вузов. Чёрн. металлургия. 2002. №1. С. 49-52

62. Слынько Г. И., Минаева Л. И., Шерман А. Д. Влияние висмута на структуру чугуна// Литейное производство. 1989. №6. С. 31

63. Винокуров В. Д., Васильев В. А., Дибров И. А., Козлов А. В., Кобелев Н. И. Модифицирование чугуна с пластинчатым графитом для станочных отливок // Литейное производство. 1989. №7. С. 4

64. Соловьёв В. П., Курагин О. В. Оценка влияния химических элементов на графитизацию чугуна // Литейное производство. 1991. №7. С. 78

65. Сыроквашев А. В., Бауман Б. В. Модифицирование серыхфосфористых чугунов для отливок, работающих в условиях трения //

66. Литейное производство. 2000. №9. С. 16-17

67. Бобро Ю. Г. Металловедение литейных сплавов. Достижения и проблемы // Литейное производство. 1987. №11. С. 10-13

68. Кульбовский И. К. Механизм влияния элементов на графитизацию и отбел чугуна // Литейное производство. 1993. №7. С. 3-5

69. Кульбовский И. К. Методы определения оптимального легирования и модифицирования синтетического чугуна // Литейное производство. 1986. №8. С. 5-7

70. Свойства конструкционных материалов на основе углерода. М.: Металлургия. 1975. 334 с.

71. Самсонов Г. В., Упадхая Г. Ш., Нешпор В. С. Физическое металловедение карбидов. Киев.: Наукова думка. 1974. 455 с.

72. Ахметов Н. С. Неорганическая химия. М.: Высшая школа. 1975. 680с.

73. Справочник по чугунному литью. Л: Машиностроение. 1978. 758 с.

74. Гиршович Н. Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. М.: Машиностроение. 1966. 561 с.

75. Высококачественные чугуны для отливок / под. ред. Н. Н. Александрова. М.: Машиностроение. 1982. 166 с.

76. Ланда А. Ф. Основы получения чугуна повышенного качества. М.: Машгиз. 1960. 272 с.

77. Свойства элементов. Ч. 1. Физические свойства. Справочник. 2-е изд. М.: Металлургия. 1976. 600 с.

78. Хосен Ри, Евстигнеев А. И., Ри Э. X., Попова Е. В. Связь между свойствами, литейными и эксплуатационными характеристиками легированных чугунов // Литейное производство. 1997. №11. С. 17-18

79. Колокольцев В. М., Долгополова Л. Б. Износостойкость тройных железоуглеродистых сплавов // Литейное производство. 1997. №2. С. 10-1181 .Григорович В. К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа. М.: Наука. 1970. 291 с.

80. Вашуков И. А., Жуков А. А. Механизмы влияния элементов на вязкость жидкого железа // Тезисы III Всесоюзной конференции по строению и свойствам металлургических и шлаковых расплавов. Ч. I. Теория жидких металлов и дифракционный элемент. 1978

81. Вашуков И. А., Кутолин С. А. Распределение электронных полос в г соединениях железа с sp-элементами // Известия вузов. Физика металлов. 1979. №1. С. 104-106

82. Марковский Е. А., Краснощёков H. М., Тихонович В. И., Чёрный В. Г. Воздействие ядерных излучений на структуру и свойства металлов и сплавов. Киев: Наукова думка. 1968. 166 с.

83. Хрущёв M. М., Бабичев М. А. Исследование изнашивания металлов. М.: АН СССР. 1960.351 с.

84. Ципин И. И. Изыскание и исследование износостойких чугунов (хромомарганцевые молибденовые чугуны). Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: ВНИИПТуглемаш. 1969. 23 с.

85. Transaction of the American Foundrymen's Society (2001). S. 233-237

86. Королёв С. П., Бестужев H. И. Стабильное производство отливок из чугуна с вермикулярным графитом // Литейное производство. 1999. №3. С. 11-13,

87. Transaction of the American Foundrymen's Society (2001). S. 71-82

88. Сомин В. 3., Андреев A. Д., Куликов В. И. Производство отливок из сложнолегированного чугуна с высокими параметрами специальных свойств // Литейное производство. 2002. №11. С. 16-25

89. Жуков А. А., Пахнющий И. О. Экспресс-метод определения обрабатываемости чугуна резанием // Современные методы и приборы для определения качественных параметров чугуна во время плавки: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. семинара. Волгоград. 1985. С. 17-20

90. Пахнющий И. О. Ускоренный метод определения обрабатываемости металлов резанием. Винница. 1987. Деп. В УкрНИИНТИ 13.02.87. №729 Ук 87

91. ЛЗ.Сильман Г. И., Камынин В. В., Тарасов А. А. Влияние меди на структурообразование в чугуне // Металловедение и термическая обработка металлов. 2003. №7. С. 15-20

92. Сильман Г. И., Тейх В. А., Сосновская Г. С. Медь в отливках из. чугуна с пластинчатым и шаровидным графитом // Литейное производство.-1975. №10. С. 8-9

93. Медь в чёрных металлах / под. ред. И. Ле Мея и Л. М.-Д. Шетки: пер. с англ. под ред. О. А. Банных. М.: Металлургия. 1988. 312 с.

94. De Sy А. // Giesserie. 1964. V. 51. №2. Р. 25

95. Dilewijns J., Craenen J. // Fonderie Beige. 1970. №1. P. 5

96. Dilewijns J., Craenen J. // Fonderie Beige. 1970. №2. P. 33

97. Пугина Л. И. Исследование износостойких металлокерамических антифрикционных материалов на основе железа: Автореферат дисс. . канд. техн. наук. Киев. 1961. 20 с.

98. Асташкевич Б. М., Булюк А. С. Износостойкость и механические свойства цилиндрового чугуна, легированного бором и медью // Литейное производство. 1992. №1. С. 14-15

99. Половинчук В. П. Износостойкий стабильно половинчатый чугун; используемый при термоциклировании // Литейное производство. 1992. №1. С. 15-16

100. Половинчук В. П., Жуков А. А. Влияние меди на триботехнические свойства чугуна в условиях термоциклирования // 57-й Всемирный конгресс литейщиков. Осака. 1990 // Cast Metals. 1991. V. 4. №1. P. 20-24

101. Жуков А. А., Давыдов С. В., Добровольский И. И. Температурная зависимость влияния меди и алюминия на склонность чугуна к графитизации //Литейное производство. 1999. №5. С. 17-19

102. Churkin V. S., Kaubrak E. V., Zhukov A. A. The influence of copper on the graphitization of cast iron // Indian Foundry Journal. 1992. №3. P. 47-51

103. Тодоров P. П. Структура и свойства ковкого чугуна. М.: Машиностроение. 1974. 159 с.

104. Кобелев Н. И., Козлов А. В., Гринберг Б. М., Макушкин В. М., Дибров О. И. Низколегированный хромомедистый чугун для отливок базовых деталей станков // Литейное производство. 1993. №2-3. С. 5-6

105. Каубрак Е. В., Чуркин В. С. Особенности влияния меди нагструктурообразование в чугуне // Литейное производство. 1993. №7. С. 9-11

106. Zhukov A. A. Thermodynamics of structure formation in cast iron alloyed with graphitizing elements // Metals Forum. 1979. V. 2. №2. P. 127-136

107. Жуков А. А. Структурные аномалии в сером чугуне // Литейное производство. 1957. №12. С. 16-20

108. Ильинский В. А., Костылёва Л. В., Гребнев Ю. В. Влияние дендритной ликвации элементов на структуру среднеуглеродистых сталей и чугунов // Литейное производство. 1984. №4. С. 26-28

109. Горобченко С. Л., Гуляев Б. Б. Влияние легирующих элементов4на хладноломкость сплавов // Литейное производство. 1992. №4. С. 7-8

110. Жуков А. А., Сильман Г. И. Что такое стабильно-половинчатый чугун? //Литейное производство. 1992. №2-3. С. 3-4

111. Кульбовский И. К., Александров Н. Н., Садовский Е. А. Исследование свойств и структуры чугуна отливок втулок судовых двигателей // Литейное производство. 1994. №8. С. 5-7

112. Колокольцев В. М. Основы синтеза износостойких литейных сталей и чугунов // Литейное производство. 1995. №4-5. С. 6-7

113. Вашуков И. А. Механизм влияния элементов на первичную кристаллизацию чугуна // Сб. научных трудов. Конфигурационные представления электронного строения в физическом материаловедении. Киев: Наукова думка. 1977. С. 156-161

114. Золотухин А. А. Влияние марганца и редкоземельной лигатуры на тмпературопроводность и электросопротивление синтетических серых. чугунов. / Препр. Объед. Ин-т высоких температур РАН. 2000. №1-451. С. 129

115. Лубяной Д. А., Попов А. А., Макаров Э. С., Каминская-И. А., Требинская В. В. Совершенствование технологии производства термостойких чугунных отливок / Сталь. 2004. №5. С. 30-32

116. Лубяной Д. А., Дробышев А. Н., Самсонов Ю. Н. / Сталь. 1994. №6. С. 40-41

117. Лубяной Д. А., Софрошенков А. Ф., Синявский И. А. / Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1999. №10. С. 47-50

118. Лубяной Д. А., Синявский И. А., Селянин И. Ф. / Изв. вузов. Чёрная металлургия. 2001. №6. С. 53-55

119. Синявский И. А., Софрошенков А. Ф., Лубяной Д. А. / Изв. вузов. Чёрная металлургия. 2000. №6. С. 44-46

120. Д23. Ильинский В. А., Костылёва Л. В. Взаимосвязь состава, структуры и свойств серого чугуна // Литейное производство. 1986. №10. С. 3-4

121. Сильман Г. И. Диаграмма состояния сплавов системы Fe-C-Mn и некоторые структурные эффекты в этой системе. Часть 1. Межфазное, распределение марганца // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. №2. С. 11-15

122. Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Справочник. Пер. с англ. М.: Металлургия. 1985. 184 с.

123. Л26. Сильман Г. И., Тейх В. А., Сосновская Г. С. Термодинамический анализ системы Fe-C-Mn // Термодинамика, физическая кинетикаструктурообразования и свойства чугуна и стали. М.: Металлургия. 1971. Вып. 4. С. 70-76

124. Сильман Г. И. Диаграмма состояния сплавов системы Fe-C-Mn и некоторые структурные эффекты в этой системе. Часть 2. Расчёт и построение изотермических разрезов диаграммы // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. №4. С. 3-9

125. Козлов JI. Я., Воробьёв А. П. Роль примесей в процессе графктизации чугуна//Литейное производство. 1996. №8. С. 4-6

126. Воробьёв А. П., Игнатенко Н. В., Козлов Л. Я. Механизм влияния серы на графитизацию чугуна // Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1993. №3. С. 71-75

127. Асташкевич Б. М., Ларин Т. В. Исследование свойств тормозных колодок из фосфористых чугунов // Литейное производство. 1983. №6

128. Асташкевич Б. М. Повышение надёжности железнодорожных тормозных колодок Литейное производство. 1995. №6. С. 5-6

129. Асташкевич Б. М., Ларин Т. В. Влияние легирующих добавок на структуру и фрикционные свойства чугуна // Литейное производство. 1985. №9

130. Асташкевич Б. М., Чайковский К. Р., Вуколов Л. А., Жаров В. А. Результаты испытания локомотивных тормозных колодок из модифицированного чугуна // Вестник ВНИИЖТ. 1991. №7

131. Доценко П. В., Липтуга И. В., Доценко В. П. Низколегированные и модифицированные чугуны со специальными свойствами // Литейное производство. 2003. №3. С. 11А

132. Воробьёв А. П., Козлов JI. Я. Теоретические предпосылки применения РЗМ для управления структурой чугуна // Изв. вузов, чёрная металлургия. 1992. №11. С. 51-63

133. Лепинских Б. М., Кайбичев А. П., Савельев Ю. А. Диффузия элементов в жидких металлах группы железа. М.: Наука. 1974. 192 с.

134. Григорян В. А., Белянчиков Л. Н., Стомахин А. Я. Теоретические основы электросталеплавильных процессов. М.: Металлургия. 1987. 272 с.

135. Худокормов Д. А., Бежок А. П., Худокормов Д. Н. Электро- и теплопроводность высокопрочных чугунов // Литейное производство. 1998. №11. С. 18-19

136. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчётов и проектирования. М.: Металлургия. 1975. 366 с.

137. HI. Int. J. Cast Metals Res. (2001). №14. S. 157-164

138. Черепин В. И., Васильев М. А. Вторичная ионно-ионная эмиссия металлов и сплавов / Металловедение и термическая обработка металлов. 1976. №6. С. 72-74

139. Аникин А. А., Жуков А. Г., Киреев Н. Н., Черепин В. Т. Экспериментальное исследование распределения модификатора в чугуне, модифицированным металлическим иттрием / Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1978. №8. С. 123-125

140. Храмов В. П., Пиркес С. Б., Спасская М. Т., Аникин А. А. Использование редкоземельных металлов для модифицирования чугуна / В сб.: Повышение производительности труда в литейном производстве. М.: НИИМАШ. 1969. ч. 1. С. 167-179

141. Горушкина Л. П., Елина О. Б. О механизме формирования микроструктуры магниевого чугуна // Литейное производство. 1996. №11. С. 15-17

142. Михайлов Р. И., Кафтанова О. Н., Горушкина Л. П. Особенности фазового состава высокомагниевого чугуна // МиТОМ. 1997. №7. С. 74-76f»*

143. Горушкина Л. П., Едина О. Б. К вопросу о формировании микроструктуры магниевого чугуна// Литейное производство. 1995. №7-8. С. 5-8

144. Палатник Л. С., Фукс М. Я., Косевич В. М. МеханизмТобразования и структура конденсированных плёнок. М.: Наука. 1972. 319 с.

145. Таран Ю. Н. Физико-химические основы формирования шаровидного графита // Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. Сб. науч. тр. Киев: ИПЛ. 1980. С. 11-27

146. Mitsuharu Takita, Yoshisada Ueda. Influence of interfacial Energy on the Shape of Graphite in Cast Iron // Trans. SIM. 1979. V. 20. P. 569-576

147. Регель A. P., Глазов В. M. Периодический закон и физические свойства электронных расплавов. М.: Наука. 1978. С. 307

148. Келли А., Грове Г. Кристаллизация и дефекты в кристаллах. М.: Мир. 1974. 496 с.

149. Сытник Н. М. О механизме кристаллизации графита шаровидной формы в чугуне // Металловедение и термическая обработка металлов. 1991. №4. С. 37-40

150. Голуб Г. М. Иттрий как глобуляризатор чугуна с шаровидным графитом // Экспресс-информация №14. М.: ВИНИТИ. 1963

151. Метлицкий В. А'., Грецкий Ю. Я., Крошина Г. М. Влияние скандия на структуру наплавленного чугуна // Автоматическая сварка. 1980. №11. С. 74-75V

152. Сытник Н. М., Лиханосов В. Н., Гарцунов Ю. Ф. К вопросу о сфероидизации графита// Литейное производство. 1983. №12. С. 8-9

153. Шумихин В. С. Поведение углерода в расплавах чугуна // Литейное производство. 1979. №5. С. 4-6

154. Ивахненко И. С. Роль сорбции примесных элементов в процессе зарождения включений графита в чугуне // Литейное производство. 1979. №3. С. 2-4

155. Бунин К. П., Баранов А. А. Металлография. М.: Металлургия. 1970. 256 с.

156. Шумихин В. С., Замятин В. М., Баум Б. А., Билецкий А. К. // Литейное производство. 1978. №6. С. 3-5

157. Курепина В. В. Механизм образования звездообразной структуры шаровидного графита // Литейное производство. 1991. №2. С. 6-8

158. Панин В. Е., Елсукова Т. Ф. Синергетика и усталостное разрушение металлов. М.: Наука. 1989. С. 113-138

159. Черновол А. В., Курепина В. В. К вопросу о морфологии, шаровидного графита // Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1975. №9. С. 160164

160. Билецкий А. К., Шумихин В. С., Верховлюк А. М. Механизм формирования в чугуне компактных графитных включений // Литейное производство. 1992. №1. С. 3-5

161. Шумихин В. С., Билецкий А. К., Верховлюк А. М. Рост кристаллов графита из железоуглеродистых расплавов // Адгезия расплавов и пайка материалов. 1987. Вып. 19. С. 42-46

162. Мирошниченко И. С. Закалка из жидкого состояния. М.: Металлургия. 1982. 167 с.

163. Мельник Б. А. Рентгенографические исследования временной структуры жидкого чугуна // Изв. АН СССР. Металлы. 1981. №6. С. 52-54

164. Романова А. В. Структура реальных металлов. Киев: Наукова думкр, 1988. С. 204-205

165. Okada Akira, Hiyake Hidekazu, Ozaki Ryohi. Liquid Structure of cast iron // Technol. Repts. Kansai Univ. 1988. №30. P. 99-109

166. Витусевич В. Т., Билецкий А. К., Шумихин В. С. Влияние хрома на энтальпию растворения графита в жидком железе // Изв. АН СССР. Металлы. 1986. №3. С. 47-49

167. Витусевич В. Т., Билецкий А. К., Шумихин В. С. Энтальпия образования расплавов системы железо-углерод-кремний // Расплавы. 1989. №3. G 5-8

168. Лернер Ю. С., Таран Е. А., Сенкевич Ю. И., Соловьёв Л. Е. Технология получения высокопрочного чугуна за рубежом // Литейное производство. 1981. №6. С. 8-10

169. Бубликов В. Б. Повышение модифицирующего воздействия на' структурообразование в высокопрочном чугуне // Литейное производство. 2003. №8. С. 20-22

170. Александров Н. Н., Ковалевич Е. В., Поддубный А. Н. Производство высококачественных чугунов // Литейное производство. 1996. №11. С. 11-14

171. Ковалевич Е. В. Теоретические основы управления процессом модифицирования при получении чугуна с шаровидным графитом // Литейщик России

172. Левченко Ю. Н. Состояние магния в жидком чугуне // Литейное производство. 1966. №9. С. 36

173. Ващенко К. И., Рудой А. П. Поверхностное натяжение чугуна // Литейное производство. 1962. №6. С. 24-27

174. Моисеев Ю. В., Черновол А. В. Поверхностные явления в расплавах. Киев: Наукова думка. 1968. С. 174-180

175. Tsutsumi N., Imamura М., Sacuma У. Fading phenomen of Spheroidal Graphite after graphite spheroidization treatment in Molten iron // Imono. The journal of the japan Foundrymen's Society. 1980. V. 52. №9. P. 539541

176. Ващенко К. И., Сыропоршнев Л. Н., Жук В. Я., Кошовник Г. И. Теория и практика производства высокопрочного чугуна. Киев. 1976. С. 161165

177. Двоскин С. M., Новодворский А. В., Иванов В. Г., Двоскин П. М. Литьё труб из высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1979. №9.„ С. 3

178. Chaudhari M. D., Hein R. W., Loper C. R. Principles invoived in the use of cooling curves in dictile iron process control // AFS Transaction. 1974. V. 82. P. 431-440

179. Л83. Левченко Ю. H. Кинетика удаления магния при изотермических выдержках чугуна// Литейное производство. 1968. №1. С. 40-41

180. Уманский Я. М., Блантер А. Е., Филькенштейн А. Я. Физические основы металловедения. М.: Металлургиздат. 1955. 724 с.

181. Михайлов А. М., Воробьёв А. П. И механизме и движущих силах сфероидизации графита // Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1988. №11. С. 104111

182. Козлов Л. Я., Воробьёв А. П. Механизм сфероидизации графита // Литейное производство. 1991. №2. С. 3-5

183. Ковалевич Е. В., Пестов Е. С., Орлов А. В., Тухин Э. X., Изъюров А. Л. Новая технология получения чугуна с шаровидным графитом // Литейное производство. 1989. №8. С. 3-4

184. Гветадзе Р. Г., Чжан Цин Лай, Хидашели Н. 3. Новая модифицирующая смесь для чугуна // Литейное производство. 1992. №10. С. 27

185. Александров H. Н., Ковалевич Е. В. Особенности модифицирования чугуна мелкодисперсным модификатором // Литейное производство. 1999. №10. С. 17-20

186. Л90. Ковалевич Е. В. Влияние состава и размера частиц модификатора на процесс получения чугуна с шаровидным графитом // Литейное производство. 1999. №10. С. 25-28

187. Ващенко К. И., Софрони Л. Магниевый чугун. М. Киев: 1990.487 с.

188. Кимстач Г. М. К вопросу о механизме сфероидизирующего модифицирования чугуна // Литейное производство. 1992. №1. С. 6-7

189. Билецкий А. К., Шумихин В. С. О механизме образования'1 шаровидного графита // Литейное производство. 1990. №7. С. 4

190. Кимстач Г. М., Муховецкий Ю. П., Постнова А. Д., Процайло Р. Б. О микрораспределении магния в структуре высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1984. №7

191. Волощенко М. В. О фазовых превращениях в магниевом чугуне. Киев: НТО Машпром. 1958

192. Самсонов Г. В. Механизм действия щелочных металлов на процесс модифицирования // В сб. «Модифицирование силуминов». Киев: АН УССР. 1970. С. 125-130

193. Кимстач Г. М. О теории сфероидизирующего модифицирования чугуна // Деп. В иституте Черметинформация. 1982. №1421. 14 с.

194. Кимстач Г. М. О механизме сфероидизирующего модифицирования чугуна // В сб. «Закономерности формирования структуры в сплавах эвтектического типа№. Днепропетровск. 1982

195. Кимстач Г. М. Письмо в редакцию // Литейное производство. 1982. №12

196. Кимстач Г. М. О теоретических основах совершенствования технологических процессов модифицирования расплавов чугуна и силумина // Сб. материалов Всесоюзной конференции. Одесса. 1984

197. Кимстач Г. М., Муховецкий Ю. П, Борисов В. Д., Лобанов С. В. О модифицировании сплавов А1 81 // Литейное производство. 1981. №8

198. Кимстач Г. М., Муховецкий Ю. П., Борисов В. Д. О механизме модифицирования силуминов // В сб. «Закономерности формирования структуры в сплавах эвтектического типа№. Днепропетровск. 1982

199. Кимстач Г. М., Муховецкий Ю. П., Борисов В. Д., Лобанов С. В. О модифицировании заэвтектических А1 81-сплавов // МиТОМ. 1984. №6

200. Балинский С. В., Кравченко Д. С. Особенности процесса модифицирования чугунов // Литейное производство. 2001. №1. С. 9-11

201. Литовка В. И., Дубровин А. С., Венгер В. В. Эффективные магнийсодержащие модификаторы // Литейное производство. 1987. №6. С. 11-13

202. Бураков С. Л., Мирошниченко А. Г., Лернер Ю. С. Технология изготовления отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в станкостроении. Методические рекомендации. М.: ВНИИТЭМР. 1986. 98 с.1.

203. Гребенников В. В., Сенкевич Ю. И., Шицман Е. Б. Автоматизированные автоклавы для модифицирования чугуна магнием // Литейное производство. 1978. №6. С. 35-36

204. Лернер А. С., Сенкевич Ю. И., Мирошниченко А. Г. Совершенствование автоклавных установок для модифицирования чугуна // Литейное производство. 1987. №11. С. 21-22

205. Рябчиков И. В., Поволоцкий В. Д., Соловьёв Н. М. Структура и свойства быстроохлаждённых модификаторов // Литейное производство. 1994. №7. С. 4-7У

206. Косников Г. А., Корниенко Э. Н., Морозова Л. М. Влияние сфероидизирующего модифицирования на механические свойства чугунов с шаровидным графитом // Литейное производство. 1992. №6. С. 8

207. Жучков В. И., Носков А. С., Завьялов А. Л. Растворение ферросплавов в жидком металле. Свердловск: УрО АН СССР. С. 134

208. Захарченко Э. В., Левченко Ю. Н. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Киев: Наукова думка. 1986. С. 248

209. Леках С. Н., Худокормов Д. Н., Хорошко И. В., Бестужев Н. И. Внутриформенное модифицирование крупных машиностроительных отливок4

210. Литейное производство. 1986. №9. С. 6-7

211. Левченко Ю. М., Левицький В. О., Горшков А. А. Вплив присадок феросшнщю на швидюсть вилучения магшю з рщкого чавуну // Доповда АНУРСР. 1967. №10. С. 747-749j

212. Балинский С. В., Кравченко Д. С. Обработка чугуна оловом и магнийсодержащими лигатурами // Литейное производство. 2002. №2. С. 4-5

213. Кривошеев А. В., Белай Г. Е., Лев И. Е., Стовпченко М. П. Распределение модификаторов и их влияние на структуру и свойства чугуна // Литейное производство. 1969. №2. С. 19-23

214. Бех Н. И., Литовка В. И., Руденко Н. Г. Чугун с вермикулярным графитом для корпусных деталей двигателей // Автомобильная промышленность. 1985. №4. С. 26-27

215. Литовка В. И., Венгер В. В., Руденко Н. Г. Внутриформенное модифицирование при получении автомобильных отливок из высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1986. №2. С. 9-12

216. Волощенко М. В., Хубенов Г. Н. Барийсодержащие комплексные модификаторы для получения высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1981. №12. С. 7-9

217. Литовка В. И. Повышение качества высокопрочного чугуна в отливках. Киев: Наукова думка. 1987. 78 с.

218. Захарченко Э. В., Левченко Ю. Н., Горенко В. Г., Вареник П. А. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Киев: Наукова думка. 1986. 95 с.

219. Mayer H. Grossgussstucke aus Gusseisen mit Kugelgraphit // Giesserei-Rundschau. 1971. №12. S. 19-28

220. Graham P. S. Hinweise zur Herstellung von dickwandigen Gussstucken aus Gusseisen mit Kugelgraphit // Giesserei-Praxis. 1983. №8. S. 116-125

221. Mayer H. Dickwandige Gusstucke aus Giesseisen mit Kugelgraphit // Giesserei. 1973. №7. S. 175-181

222. Любченко А. П. Высокопрочные чугуны. M.: Металлургия. 1982.120 с.

223. Сытник H. М., Лиханов В. Н., Гарунов Ю. Ф. К вопросу о сфероидизации графита// Литейное производство. 1983. №12. С. 8-9

224. Воробьёв А. П. Влияние церия и иттрия на коэффициент диффузии углерода в расплаве.// Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1989. №9. С. 156-157

225. Чайкин В. А., Ткаченко В. М., Худокормов Д. Н. Получение, чугуна с шаровидным графитом // Литейное производство. 1986. №2. С. 19

226. Бунин К. П., Таран Ю. Н. Строение чугуна. М.: Металлургия. 1972.160 с.

227. Козлов JL Я., Воробьёв А. П., Чень Гуй Жу, Салах Аззам Роль РЗМ в формировании структуры чугуна // Литейное производство. 1995. №45. С. 1-5

228. Колпаков А. А., Зуев М. П., Зиновьев Ю. А. Автомобильные отливки из высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1999. №8. 1618

229. Сенкевич Ю. И., Шицман Е. Б. Технология и оборудование для получения высокопрочного чугуна. Основные направления работ // Литейное производство. 1991. №9. С. 5-8

230. Булаевский Я. В., Козлов Л. Я., Тэн Э. Б. Модификатор для высокопрочного чугуна, содержащего висмут и РЗМ // Литейное производство. 1991. №9. С. 8-9

231. Лернер Ю. С., Сенкевич Ю. И., Булаевский Я. В. Графитизирующая обработка чугуна с шаровидным графитом висмутосодержащими модификаторами // Литейное производство. 1988. №7. С. 5

232. Wang Ch., Frederiksson H. On the mechanism of inoculation of cast iron melts // 48th International foudry congress. 4-7.10.1981. Varna, Bulgaria. Preprint №259

233. Кубашевски О., Олкокк С. Б. Металлургическая термохимия. М.: Металлургия. 1982. С. 392

234. Трухов А. П., Шибеев Е. А. Влияние временного фактора на эффект модифицирования и усадочные процессы в отливках их высокопрочного чугуна// Литейщик России. 2002. №7-8, С. 12-14

235. Косячков В. А., Ветишка А., Зезеля Я. Сфероидизирующая обработка расплава чугуна в тигле индукционной печи // Литейное производство. 1980. №2

236. Трухов А. П. Линейная усадка отливок, полученных в сырых песчано-глинистых формах// Литейное производство. 1992. №10. С. 8—10

237. Никитин В. И. Физико-химические явления при воздействии жидких металлов на твёрдые. М.: Атомиздат. 1967

238. Бубликов В. Б., Соловьёв В. И. Новое в теории и практике производства и применения высокопрочного чугуна. Киев: ИПЛ АН УССР. 1985. С. 30-36

239. Бубликов В. Б. Особенности взаимодействия модификатора с жидким чугуном в реакционной камере // Литейное производство. 1992. №9. С. 23-24

240. Фокин В. И., Ермилин А. С., Коровин В. А. Повышение эффективности модифицирования чугунов // Литейное производство. 1995. №4-5. С. 16-17

241. Перегудов Л. В., Малашин M. М., Дружбина Т. В. Взаимодействие расплава и кремнистых присадок при модифицировании чугуна// Литейное производство. 1982. №4. С. 6-7

242. Cirilli V., Appendino P. Il mechanismo d'azione degli inoculanti per ghisa grigia Atti // Accord. Nas Lincein. Mem clsei fis Mate Natir. 1980. ser. 2. 16. 1. 20 P

243. Decrop M., Masere С. Etude de la formation graphite dans le fotes Mecanisme de Г inoculation // Fonderie. 1969. №276. P. 105-120

244. Lux B. Nucleation of Eutectic. Graphit in inoculated Gray Iron by' Saltlike Carbided//Modern Castings. 1964. 45. №5. P. 222-232

245. Jacobs M. H., Low Т. I., Melford D. A., Stoweli M. I. Identification of heterogeneous nuclei for graphite spheroids in chillcast iron // Metals technology. 1976. 3.№3.P. 98-108

246. Горшков А. А. Об образовании шаровидных включений графита в затвердевающих металлах и сплавах // Литейное производство. 1964. №7. С. 46-48

247. Warrich R. I. Spheroidal Graphite nuclei in hare earth and magnesium inoculated irons // Transaction of the American Foundrymen's Society. 1966. V." 74. P. 722-733

248. Zeedijk H. B. Identification of the nuclei in Graphite Spheroids // Iron and steel institute. 1965. V. 203. P. 737-738

249. Бурылёв Б. П. Термодинамика железоуглеродистых сплавов, содержащих кальций и магний // Термодинамика, физическая кинетика структурообразования и свойства чугуна и стали. М.: Металлургия. 1971. С. 82-89

250. Дубров В. В. Про призначення процессу подвшного модифжування та його мехашзм // Питания Teopii" i практики виробництва та застосування чавушв з кулястим графком. Ки'1в: видавництво АН УРСР. 1960. т. IX. С. 22-29

251. Косячков В. А., Ващенко К. И., Сыропоршнев Л. Н. Влияние метода модифицирования на свойства высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1982. №9. С. 6-7

252. Chen Sy-sen. The mechanism of spheroidal graphite formation during primary crystallization of cast iron // 48-eme Congress international de fonderie. 47.10.81. Varna Bulgaria. Preprint C. N.

253. Ивахненко И. С., Коган Л. Б., Родин Ю. П. Поведение включений графита при нагреве и зародышеобразование графитной фазы в чугуне // в кн. Физико-химические основы взаимодействия жидких металлов с газами и шлаками. М.: 1978. С. 117-127

254. Рудюк С. И., Вакула В. И., Комляков В. И. Прокатные валки из легированных чугунов с шаровидным графитом // Литейное производство. 1989. №8. С. 13

255. Рудюк С. И., Вакула В. И., Савон А. И. Структурообразование и свойства медистых чугунов с шаровидным графитом // Литейное производство. 1988. №11. С. 5-6

256. Боровик Н. В., Шинский И. О., Робийчук Л. А., Бабич В. Н. Управление структурой высокопрочного чугуна при получении отливок поршневых колец // Литейщик России. 2003. №2. С. 7-8

257. Чугун. Справочник / под ред. А. Д. Шермана, А. А. Жукова. М.: Металлургия. 1991. 576 с.

258. Крючков О. Н. Влияние структуры чугуна с шаровидным графитом на свойства поршневых колец // Литейное производство. 1975. №2

259. Савин И. П. Исследование процесса формирования структуры и свойств поршневых колец, полученных индивидуальной отливкой центробежным способом. Автореф. дисс. . к. т. н. - Киев: ИПЛ АНУ ССР, 1975

260. Черепов А. А., Жуков А. А., Поплавский А. М. Технология получения комплексно-легированного чугуна для поршневых колец // Литейное производство. 1992. №6

261. Крючков О. Н. Чугун с шаровидным графитом для поршневых колец^индивидуальной отливки // Литейное производство. 1976. №5

262. Скаланд Т. Исследование продолжительности действия модификаторов в чугуне с графитом разной формы // Литейное производство. 1999. №6. С. 11-13

263. Аладжальян Е. Н., Капелюх В. В., Кузьмин И. В. Экономнолегированный высокопрочный чугун // Литейное производство. 1985. №4. С. 11

264. Литовка В. И., Бех Н. И., Шинский О. И., Косников Г. А. Усталостная прочность и разрушение чугуна с шаровидным графитом // Литейное производство. 1994. №6. С. 3-8

265. Бех Н. И. Исследование и разработка процесса получения отливок из высокопрочного чугуна на АО КамАЗ. Автореф. дисс. канд. техн. наук. С.-Петербург: СПГТУ. 1992. 24 с.

266. Бех Н. И. Разработка технологии и освоение производства высокопрочного чугуна на литейном заводе КамАЗа // Литейное производство. 1983. №4. С. 12-13

267. Солнцев Л. А. Получение отливок повышенной прочности. Харьков: Выща школа. 1986. 152 с.

268. Литовка В. И., Бех Н. И. Динамическая прочность высокопрочного чугуна для деталей автомобиля // Автомобильная промышленность. 1981. №9. С. 27-28

269. Красовский А. Я., Калайда В. В. Прочность и трещиностойкость чугунов с шаровидным графитом. Киев: Наукова думка. 1989. 136 с.

270. Литовка В. И., Бех Н. И., Тарасевич Н. И., Шинский О. И., Косников Г. А. Структура и свойства легированного высокопрочного чугуна в отливках // Литейное производство. 1994. №8. С. 16-20

271. Поддубный А. Н., Александров Н. Н., Кульбовский И. К., Макаренко К. В. Выбор состава высокопрочного чугуна для получения мелющих шаров прокаткой и литьём в кокиль // Литейное производство. 1997. №5. С. 22

272. Смирнова Л. Н., Щеглюк Н. И. Особенности разрушения ферритного чугуна с шаровидным графитом / Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. №4. С. 17-20

273. Канунников Н. Н., Коляда В. А., Жаботинский Н. П., Булыжин В. *

274. П. Влияние структуры на- усталостную прочность высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1989. №8. С. 33

275. Изосимов В. А., Усманов Р. Г., Канафин М. Н. Влияние химсостава высокопрочного чугуна на его механические свойства // Литейное производство. 2004. №6. С. 2-5

276. Кривошеев А. Е., Маринченко Б. В., Фетисов Н. М. Механические свойства чугуна с шаровидным графитом в отливках // Литейное производство. 1972. №5. С. 34-35

277. Крестьянов В. И. О некоторых условиях получения ЧТТТГ с высоким комплексом механических свойств в литом состоянии-// Литейное производство. 1998. №11. С. 7-8

278. Овчинников В. И., Тютин Д. В., Зволинский А. С. Влияние меди на структуру и свойства высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1992. №1. С. 10-11

279. Pao Ч. Ж., Женг Д. С., Вонг X. Ж., Лианг Ш. В., Жанг К. Д. Исследование высокопрочного хромистого чугуна // Литейное производство. 1994. №2. С. 6

280. Королёв С. П. Проблемы и перспективы чугуна с вермикулярным графитом // Литейное производство. 2004. №3. С. 6-7

281. Литовка В. И., Ткачук И. В., Бех Н. И., Ерышканов Е. А. Чугун с вермикулярным графитом // Литейное производство. 1989. №1. С. 3-6

282. Баранов А. А., Баранов Д. А. К теории образования в чугуне шаровидного графита//Металл и литьё Украины. 2003. №9-10. С. 42-45

283. Баранов А. А., Баранов Д. А. Поверхностная активность углерода и её роль в формировании структуры и свойств железоуглеродистых сплавов // Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 96. №4. С. 57-71

284. Баранов Д. А. О предусадочном расширении чугуна с шаровидным графитом // Металлургия машиностроения. 2003. №6. С. 20-22

285. Баранов Д. А. О механизме формирования вермикулярного графита при затвердевании чугуна // Литейное производство. 2004. №10. С. 2-3

286. Королёв С. П., Королёв В. М., Худокормов Д. Н. Чугун с вермикулярным графитом материал для стеклоформ // Литейное производство. 1996. №1. С. 6-8

287. Выбор оптимального материала для автомобильных деталей / Тематическая справка. ОАО «АВТОВАЗ». ДТР. УПиЭП. ОНТИ. 2001. 32 с.

288. Нехтельбергер Е. Получение, свойства и область применения чугуна с вермикулярным графитом // Литейное производство. 1986. №9. С. 79

289. Konecny L. Pouzitelnost sovietskych Kremikatych modificatorov s KVS pre verobu akosmych grafiticlcych liatin // Slevarenstvi. 1982. №9. S. 353358

290. Wolters D. Jahresübersicht Gubeisen mit Kugelgraphit // Giesserei. 1982. V. 69. №13. P. 379-388

291. Horie H. Классификация элементов, препятствующих сфероидизации графита в чугуне // Имоно, Imono, Jap. Foundrymen's Soc. 1977. V. 49. №7. P. 393-399

292. Riposan J., Sofroni L. Untersuchung über die Beständigkeit der magnesiumbehandlungswirkung bei Gubeisen mit vermikulargraphit // Giesserie-Praxis. 1977. №9. P. 126-131

293. Ohide T., Ohira G., Tkawa К. Чугун с вермикулярным графитом, полученный в результате обработки лигатурой, содержащей титан // Имоно, Imono. I. Jap. Foundrymen's Soc. 1982. V. 54. №5. P. 301-308

294. Sasari M., Taniguchi K., Yoshida С. Получение чугуна с вермикулярным графитом // Имоно, Imono. I. Jap. Foundrymen's Soc. 1984. V. 56. №5. P. 295-302

295. The Fourty Ninth Annual Meehanite Conference UK and Overseas Delegates meet at Eastbourn // Foundry Trade j. 1983. V. 154. №3254. P. 31-38, 40-41,

296. Riposan J., Chisamera M. Gubeisen mit Vermikulargraphit // Giesserie-Praxis. 1985. №11. P. 161-173

297. Трухов А. П., Маляров А. И. Литейные сплавы и плавка. М.: Издательский Центр «Академия», 2004. 336 с.

298. Габерцеттель А. И., Коростиленко П. А. Плавка и разливка чугуна. JÏ: Машиностроение, 1980. 104 с.

299. Сенкевич Ю. И., Кантор Б. С., Шицман Е. Б., Василенко С. А., Кучмий Н. И., Касьянов И. М. Автомобильные коленвалы из высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1996. №7. С. 6

300. Болдырев Д. А. Новые эффективные модификаторы и технологии модифицирования чугунов // Литейное производство. 2006. №12. С. 9-13

301. Болдырев Д. А. Ковшовое модифицирование высокопрочного чугуна по технологии «сандвич-процесс» // Заготовительные производства в машиностроении. 2006. №1. С. 3-5

302. Крючков Ю. П., Болдырев Д. А. Компакт-процесс сфероидизирующей обработки расплава чугуна магнийсодержащим модификатором //Металлург. 2005. №9. С. 45

303. Болдырев Д. А., Крючков Ю. П. Контейнерная технология сфероидизирующего модифицирования ВЧШГ // 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «Литейное производство сегодня и завтра»: Сборник трудов. Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2006. С. 99-102

304. Shen Zeji. The vermiculizing effect of individual RE elements on graphite in cast iron // New front Rase Earth. Sei and Appl. Proc. Inter. Conference Beijing. Sept. 10-14. 1985. V. 2. P. 1369-1405

305. Бестужев H. И., Бестужев A. H., Леках С. H. Стабильность технологических процессов и перспективы расширения производства отливок из чугуна с вермикулярным графитом // Литейное производство. 2005. №3. С. 4-6

306. Болдырев Д. А. Внутриформенное модифицирование чугуна магниевым модификатором с лантаном // Литейное производство. 2006. №5. С. 10-12

307. Болдырев Д. А. Расчёт элементов литниковой системы для внутриформенного модифицирования ВЧШГ // III Международная научно-практическая конференция «Прогрессивные литейные технологии»: Труды конференции. М.: МИСиС, 2005. С. 44-45

308. Петриченко А. М., Солнцев Л. А., Кропивный В. Н, Костина Л. Л. Особенности строения и термической обработки чугуна с вермикулярным графитом // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. №10. С. 61-63

309. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Внутриформенное модифицирование чугуна с вермикулярным графитом // Заготовительные производства в машиностроении. 2008. №2. С. 7-11

310. Воронцов В. И., Матвеев С. В. Влияние РЗМ на формообразование графита в чугунах // Труды III Международной научно-практической конференции «Прогрессивные литейные технологии». -Москва: МИСиС, 2005. С. 48-50

311. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Технология получения отливок из ЧВГ внутриформенным модифицированием сплавами Бе-ЗьРЗМ (в печати)

312. Болдырев Д. А., Давыдов С. В., Рябчиков И. В., Усманов Р. Г. Исследование эффективности высокобаристого ферросилиция на ранней и поздней стадии графитизирующей обработки высокопрочного чугуна // Литейщик России. 2008. №2. С. 15-23

313. Голубцов В. А. Теория и практика введения добавок в сталь вне печи. Челябинск. 2006. - 422 с.

314. Гаврилин И. В. Строение жидкой и твёрдой фаз в литейных сплавах в твёрдожидком состоянии // Металлургия машиностроения. 2003. №6. С. 9-11 ;

315. Болдырев Д. А., Чайкин А. В. Новые смесевые модификаторы для инокударующей обработки чугунов // Литейщик России. 2007. №3. С. 32-36

316. Болдырев Д. А., Чайкина Н. В. Особенности графитизирующего модифицирования высокопрочного чугуна смесевыми модификаторами // Литейщик России. 2007. №10. С. 16-18

317. Давыдов С. В. Новый подход к классификации методов' модифицирования // Металлургия машиностроения. 2006. №5. С. 5-9

318. Давыдов С. В. Перспективы развития методов модифицирования чугунов // 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «Литейное производство сегодня и завтра»: Сборник трудов. Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2006. С. 122-137

319. Булина Н. В., Петраковская Э. А., Марачевский А. В. и др. Синтез и исследование железо-фуллереновых кластеров // Физика твёрдого тела. 2006. Т. 48. Вып. 5. С. 952-954

320. Лозовик Ю. А., Попов А. М. Образование и рост углеродных наноструктур фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. №7. С. 751-774

321. Закирничная М. М. Образование фуллеренов в углеродистых сталях и чугунах при кристаллизации и термических воздействиях: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2001. - 48 с.

322. Золотухин И. В., Калинин Ю. Е., Стогней О. 3. Новые направления физического материаловедения: учеб. пособие. Воронеж: ВорГУ, 2000. - 360 с.

323. Домрачёв Г. А., Лазарев А. И., Каверин Б. С. Роль углерода и" металла в самоорганизации системы железо-углерод при различных содержаниях компонентов // Физика твёрдого тела. 2004. Т. 46. Вып. 10. С. 1950-1915.

324. Болдырев Д. А., Цалина Н. Б. Внутриформенное модифицирование высокопрочного чугуна литыми вставками при производстве коленвалов // Литейное производство. 2006. №9. С. 2-3

325. Болдырев Д. А., Сафонов П. Б. О модифицировании серого чугуна для отливок блоков цилиндров // Литейное производство. 2006. №8: С. 5-6

326. Болдырев Д. А., Чайкин А. В. Особенности графитизирующего модифицирования серого чугуна смесевыми модификаторами // Литейное производство. 2007. №10. С. 40-43

327. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбойщик М. А. Сравнительный анализ и пути уменьшения износа серых перлитных чугунов // Тяжёлое машиностроение. 2003. №9. С. 24-27

328. Жуков А. А. Некоторые вопросы развития стале- и чугунолитейного производства. // Литейное производство. 1994. №2. С. 4-6

329. ОАО «АВТОВАЗ»: Сборник докладов. Тольятти: АВТОВАЗ, 2004. С. 48--50

330. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б. Влияние серы на износостойкость серого чугуна в паре трения «тормозной диск колодка» // I Международная школа «Физическое материаловедение»: Сборник тезисов. -Тольятти: ТГУ, 2004. С. 5

331. Горицкий В. М. Влияние параметров структуры на характеристики сопротивления разрушению низкоуглеродистой стали // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. №8. том 69. С. 39-43

332. Болдырев Д. А. Чугун для тормозных дисков с повышенными износб-фрикционными и вибропоглощающими свойствами // Литейное производство. 2005. №5. С. 12

333. Метод внутреннего трения в металловедческих исследованиях / Под ред. М. С. Блантера и Ю. В. Пигузова. М.: Металлургия, 1991. - 248 с.

334. Болдырев Д. А., Криштал М. М. Влияние марганца и хрома на механические свойства и износостойкость серого чугуна в паре «тормозной диск колодка» // I Международная школа «Физическое материаловедение»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ, 2004. С. 7

335. Bungardt К., Spyra W. Wärmeleitfähigkeit von legierten und unlegierten Stählen und Legierunden bei Temperaturen zwischen 20 und 700°C. Arch. Eisenhüttenwesen 26. 1971

336. Severin D., Franke U., Lampic M. Steigerung der Lebensdauer von Bremsscheiben//ATZ. 2002. №11. S. 1016-1023

337. Болдырев Д. А. Высокоуглеродистый низкокремнистый чугун для тормозных дисков // Литейное производство. 2005. №12. С. 5

338. Болдырев Д. А., Давыдов С. В. Износостойкость тормозных дисков из чугуна с оптимизированным углеродным эквивалентом //

339. Литейщик России. 2007. №11. С. 9-16

340. Масленков С. Б. Чугуны // Технология металлов. 1999. .№11. С.

341. Лякишев Н. П., Бех Н. И., Александров Н. Н. Чугун с шаровидным графитом уникальный конструкционный материал для изделий ответственного назначения // Литейное производство. 2002. №10. С. 6-7

342. Овчинников В. И., Умеренкова Н. А., Шарков В. А. Влияние структуры металлической основы на ударную вязкость ковкого и высокопрочного чугунов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1988. №4. С. 26-28

343. Марукович Е. И., Чудаков С. Р. ЧТТТГ повышенной пластичности // Литейное производство. 1998. №11. С. 34-35

344. Болдырев Д. А. Изготовление из высокопрочного чугуна деталей автомобиля // Заготовительные производства в машиностроении. 2005. №10. С. 3^4