CC BY
368
Sidorov Andrey Aleksandrovich, engineer-constructor, andreazz1771@yandex.ru, Russia, Tula, OAO "TNITI",
Rybakov Alexander Sergeevich, doctor of technical science, professor, ryba-kow.as@yandex.ru, Russia, Tula, Tula state University
УДК 669.621.74
МОДИФИКАТОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ
ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
Р.Н. Зенкин, А.И. Вальтер
Рассмотрены основные пути повышения прочностных и эксплуатационных характеристик металлоизделий связаны с глубоким и эффективным воздействием на структуру кристаллизующегося металла путем внепечной обработки расплава рафинирующими и модифицирующими присадками.
Ключевые слова: модификатор, шаровидный графит, ферросилиций, механическая смесь, магний, микролегирование.
Проблема повышения качества и потребительских свойств литых заготовок из чугуна, составляющих основную массы выпускаемых машин и промышленного оборудования, а также специальных конструкций из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом является весьма актуальной, и ее решение имеет важное значение для выпуска высококачественной и конкурентоспособной продукции.
Основные пути повышения прочностных и эксплуатационных характеристик металлоизделий связаны с глубоким и эффективным воздействием на структуру кристаллизующегося металла путем внепечной обработки расплава рафинирующими и модифицирующими присадками. Можно утверждать, что внепечная обработка стали и чугуна химически активными металлами (М^, ЩЗМ, РЗМ и др.) является неотъемлемой частью современных технологий изготовления качественных и конкурентоспособных изделий. При этом стабильность, эффективность, экономичность и экологическая безопасность технологий рафинирования и модифицирования при такой обработке зависят главным образом от качественных характеристик, используемых для этих целей материалов.
В настоящее время представлено множество различных составов комплексных сплавов-модификаторов, что затрудняет выбор оптимальных
модификаторов и организацию их специализированного производства в промышленных масштабах. Например, из многочисленных Fe-Si сплавов, содержащих щелочноземельные металлы, потребители вынуждены пока широко использовать в основном силико-кальций, а изготовление таких сплавов с барием и стронцием в России пока освоено в ограниченных количествах, в то время как, например, в США сплавы с барием, стронцием и РЗМ получают в мощных рудовосстановительных печах экономичным уг-леродотермическим способом.
Однако существуют и отечественные высокоэффективные модификаторы с микрокристаллической структурой, которые по ряду показателей (низкое содержание газов, высокая равномерность распределения компонентов в сплаве, большая скорость растворения в железоуглеродистом расплаве) превосходят зарубежные аналоги. Это позволяет обрабатывать металлический расплав непосредственно перед его затвердеванием, оказывая глубокое модифицирующее и микролегирующее воздействие на качество готовой продукции.
Для производства магнийсодержащих модификаторов наиболее приемлемым сырьем являются доломит и магнезит, которые целесообразно подвергать предварительному обжигу с целью разложения карбонатов до оксидов.
Для выплавки модификаторов с кальцием обычно используют известь, которую получают обжигом известняка в шахтных или вращающихся печах. При использовании окускованной шихты эффективнее использование известняка, так как известь — материал гигроскопический. В этом случае важной качественной характеристикой известняка является его дробимость. Для получения кальцийсодержащих модификаторов может быть использован также гипсовый камень.
Сплавление магния с ферросилицием, никелем и другими компонентами осуществляют в открытых индукционных печах с графитовой или керамической футеровкой.
Для определения рациональных технологических приемов получения модификаторов с магнием на основе ферросилиция, никеля или меди целесообразно использовать диаграммы состояния двойных систем Mg - Si, Mg - Fe, Mg - Ni и Mg - Cu, а также данные о термодинамических свойствах магнийсодержащих расплавов [1].
Экспериментально найденные значения активности магния в расплавах его с кремнием свидетельствуют о больших отрицательных отклонениях от идеальных растворов [2]. При содержании магния в сплаве около 50 % и температуре 1147 °С его активность составляет всего 0,05 [3].
В системе Mg - Ni [1] существуют два соединения Mg2 Ni и MgNi2 . Последнее плавится конгруэнтно и соответствует сплаву, содержащему 17 % Mg . В жидком состоянии компоненты неограниченно рас-
творимы друг в друге.
В системе Ыд - Си [1] образуется соединение MgCu2, плавящееся конгруэнтно. В жидком состоянии компоненты неограниченно растворимы. Расплавы Ыд - N1 и Ыд - Си могут рассматриваться как регулярные растворы. Сопоставление термодинамических характеристик расплавов, содержащих магний, свидетельствует о том, что отклонения от идеальности возрастают в ряду: Ыд - Си, Ыд - N1, Ыд - Б1. В таком же порядке
увеличивается и термодинамическая устойчивость химических соединений в этих системах.
Расплавы Ыд - Б1 - Рв обладают знакопеременными отклонениями. Значительные отрицательные отклонения, характерные для сплавов с низким содержанием железа, уменьшаются и затем меняют знак при замене кремния железом. Это обусловлено тем, что системы Ыд - Б1 и Рв - Б1 характеризуются наличием устойчивых, конгруэнтно плавящихся соединений Mg2 и РвБ1, а в системе Ыд - Рв наблюдается полная несмешиваемость в жидком состоянии вследствие значительного различия в размерах атомов магния и железа, а также вследствие их слабой взаимной поляризуемости [3].
С целью снижения активности магния и окисления модификатора загрузку шихтовых материалов при сплавлении магния с кремнием и ферросплавами следует осуществлять в следующей последовательности.
На дно графитового тигля загружают слой кремния или высококремнистого ферросилиция. Куски металлического магния устанавливают в центральной части в зоне умеренных температур. Их покрывают кремнием, после чего загружают относительно легкоплавкие материалы, растворяющие магний и защищающие его от окисления (алюминий, силикокаль-ций, ферроцерий). Дополнительным средством защиты от окисления магния и других химически активных элементов могут быть различные флюсующие добавки (датолитовая или боратовая руда, флюс карналитовый и др.). Затем в печь загружают ферросилиций, ферромарганец и другие ферросплавы.
Принятая последовательность загрузки шихты в печь должна обеспечить максимальную поверхность контакта магния с кремнием для создания благоприятных условий образования силицида магния и перевода магния в менее активное состояние. Контакт магния с железом и ферросплавами необходимо по возможности исключить.
Большое влияние на технологический процесс сплавления магния с ферросплавами оказывают геометрические размеры графитового тигля. Отношение глубины тигля к его внутреннему диаметру должно быть в пределах 2,0...2,3. Уменьшение этого отношения приводит к повышенному шлакообразованию, увеличение - к перегреву расплава и увеличению вероятности его выброса из печи.
Электрический режим плавки следующий: первые 5-10 мин средняя нагрузка, затем максимальная. За 5-10 мин до выпуска расплава нагрузку снижают.
Существенным недостатком технологии получения модификаторов сплавлением магния с ферросплавами является повторное плавление кремния и ферросилиция. Вследствие высокой теплоты плавления кремния, в 4...6 раз превышающей теплоту плавления магния и других компонентов модификатора, применение кускового ферросилиция связано со значительным расходом электроэнергии (до 1500 кВт^ч/т) и потерями ферросилиция при его подготовке к плавке. Температура плавления ферросилиция на 100-150 °С превышает температуру кипения магния, поэтому сплавление этих компонентов характеризуется высокой пожаро- и взрыво-опасностью.
Неограниченная растворимость магния в жидких растворах никеля и меди, а также образование устойчивых соединений способствуют получению различных «тяжелых» лигатур на основе никеля или меди. Тем не менее, при сплавлении магния с никелем могут быть значительные трудности, связанные с относительно высокой упругостью пара магния при температуре плавления никеля (1455 °С). В отличие от никеля медь плавится при относительно низкой температуре (1083 °С), поэтому сплавление магния с медью может осуществляться легче, чем с никелем. Осложняющим фактором при сплавлении магния с никелем и медью является также большое различие плотности этих металлов.
Как отмечалось, сплавление магния с твердыми ферросплавами связано с большими энергетическими затратами. Поэтому более предпочтительны способы, основанные на растворении магния в жидком первичном ферросилиции.
Подача жидкого ферросилиция в ковш с кусками (чушками) магния или наоборот принудительное погружение кусков магния в расплав ферросилиция с температурой 1500...1550 °С не обеспечивают однородность химического состава модификатора. Например, при среднем содержании магния около 7 % его концентрация в верхних слоях расплава достигает 10...15 %, а в нижних 1...4 % [4]. Значительное колебание содержания магния в отдельных кусках модификатора после дробления слитка не обеспечивает стабильность результатов модифицирования и увеличивает пожаро-и взрывоопасность при приготовлении присадки.
Для повышения усвоения магния предложен способ получения Рв - Б! - Ыд - сплава с использованием эффекта электромагнитного управления гравитацией (рис. 1) [5].
В расплав ферросилиция 1 загружают «чушки» магния 2 через канал 3. При прохождении тока через токопроводящую футеровку 4 в направлении стрелки 5 возникает электромагнитная индукция 6. Эффект утяжеления магния создается за счет более высокой его электропроводно-
33
сти в сравнении с электропроводностью жидкого ферросилиция. На участке с неэлектропроводными стенками 8 электромагнитное утяжеение не действует, и магний остается на уровне 7.
Нисходящий поток ферросилиция обеспечивает непрерывное поступление расплава к магнию, который быстро растворяется. Процесс растворения магния осуществляется без пироэффекта при высокой степени его усвоения.
Комплексные модификаторы типа Рв - Б! - Ыд -РЗМ получают непосредственно в ферросплавных цехах, путем растворения вращающихся чушек магния в жидком первичном ферросилиции в ковше. При этом за счет эффекта «всасывающей воронки» магний растворяется без пироэффекта.
Рис. 1. Схема растворения магния в ферросилиции с помощью
электромагнитного утяжеления: 1 - расплав; 2 - магний; 3 - канал; 4 - токопроводящая стенка;
5 - направление тока; 6 - направление электромагнитной индукции; 7 - положение магния под действием электромагнитного поля; 8— неэлектропроводные стенки; 9-расплав М^^-51-Ее;
10- канал для возврата расплава
Нисходящий поток ферросилиция обеспечивает непрерывное поступление расплава к магнию, который быстро растворяется. Процесс растворения магния осуществляется без пироэффекта при высокой степени его усвоения.
Комплексные модификаторы типа Рв - Б! - Ыд - РЗМ получают непосредственно в ферросплавных цехах, путем растворения вращающихся чушек магния в жидком первичном ферросилиции в ковше. При этом за счет эффекта «всасывающей воронки» магний растворяется без пироэффекта.
Технологические процессы изготовления отливок из высокопроч-
ных чугунов с шаровидным или вермикулярным графитом включают следующие стадии внепечной обработки исходного расплава:
- сфероидизирующую обработку, обеспечивающую изменение формы графита на шаровидную или вермикулярную;
- графитизирующее модифицирование (инокулирование), обеспечивающее наиболее полное выделение графита и отсутствие в металлической основе структурно-свободного цементита (ледебурита).
Из известных способов сфероидизирующей обработки исходного жидкого чугуна магнийсодержащими присадками [6] в настоящее время на подавляющем большинстве предприятий, выпускающих отливки из чугуна с шаровидным графитом, применяются с некоторыми разновидностями следующие:
- способ обработки в открытом разливочном ковше с размещением модифицирующей присадки на дне ковша в специальной полости, отгороженной огнеупорной перегородкой, известный как «Sandwich-Verfahren» -«сандвич» - процесс;
- способ обработки присадкой в специальной реакционной камере, размещенной в литниковой системе литейной формы, так называемое внутриформенное модифицирование, или «Inmolcb-процесс;
- способ обработки в ковше путем введения специальным приспособлением (трайб-аппаратом) проволоки с размещенной в ней порошковой модифицирующей присадкой, известный как «трайб»-процесс.
Способы сфероидизирующей обработки исходного жидкого чугуна и применяемые модифицирующие композиции для получения шаровидной формы графита постоянно совершенствуются.
Наряду с совершенствованием методов ввода лигатуры в жидкий чугун с переходом от обработки в обычных разливочных ковшах к «сандвич-процессу» и далее к способу «ковш-крышка» на эффективность и экономичность сфероидизирующей обработки существенно влияют гранулометрический состав или размер частиц модификатора.
Основной причиной возникновения пироэффекта и значительного дымовыделения при обработке расплава магнийсодержащими лигатурами является быстрое всплывание из-за большой разницы в плотности отдельных твердых частиц лигатуры и пузырьков паров магния со дна ковша на поверхность металла. При этом магний, содержащийся в частичках лигатуры и выходящий в виде пара и не успевший прореагировать с компонентами расплава, сгорает под действием кислорода воздуха на поверхности зеркала металла с ярким свечением и большим выделением белого дыма в виде MgO.
Для полного усвоения магния в расплаве необходимо, чтобы пузырьки парообразного магния, образующиеся из твердых частиц лигатуры при контакте с расплавом, успевали бы полностью аннигилировать за время своего образования и всплывания в жидком металле, а модифицирую-
35
щая присадка до конца процесса находилась бы на дне ковша, не всплывала и реагировала с расплавом послойно по мере растворения. Указанные условия могут быть реализованы при соответствующем подборе фракционного и химического составов модификатора.
Наличие в модификаторе кальция способствует при прочих равных условиях повышению степени сфероидизации графита (ССГ) в чугуне при оптимальном его содержании 4...6 %. Кальций снижает термодинамическую активность магния и упругость его паров за счет образования интер-металлидов Mg2Ca. Это способствует протеканию процесса обработки с меньшим пироэффектом и при более высоком усвоении магния. Наличие кальция в модификаторе увеличивает продолжительность сфероидизи-рующего воздействия магния, что имеет решающее значение при длительной разливке чугуна и малой скорости его затвердевания в крупных отливках. Кальций активно влияет на процесс зарождения графита в модифицированном чугуне. Он способствует превращению аморфного диоксида кремния в кристобалит, включения которого служат зародышами для выделения графита.
В сравнении с кальцием для повышения величины ССГ в чугуне более эффективен барий, так как он в большей степени увеличивает поверхностное натяжение расплава. В составе магнийсодержащих модификаторов барий способствует снижению пироэффекта за счет образования более устойчивых химических соединений типа Mg2Ва и Mgl7Ва2, плавящихся конгруэнтно.
Введение стронция в состав сфероидизирующих сплавов способствует улучшению формы графита и увеличению графитизирующего потенциала модификатора. Модифицирование сплавом, содержащим всего 1...2 % 8г, позволяет полностью исключить образование цементита в металлической основе при высокой скорости охлаждения отливки (6... 9 °С/с)
[7].
Для получения высокопрочных чугунов с шаровидным и особенно вермикулярным графитом важную роль в составе модификатора играют редкоземельные металлы (РЗМ). По степени сфероидизирующего воздействия на графит эти металлы уступают магнию, но способствуют устойчивому получению вермикулярной формы графита. Образующиеся в расплаве сульфиды, оксиды и оксисульфиды РЗМ могут служить подложками для образования центров кристаллизации графита.
В присутствии РЗМ повышается стабильность результатов модифицирования вследствие нейтрализации в исходном чугуне элементов-десфероидизаторов (РЬ, Бп, БЬ и др.). Влияние индивидуальных РЗМ в составе комплексных модификаторов на формирование шаровидного графита и свойства высокопрочного чугуна изучено недостаточно из-за их высокой стоимости. Например, известно, что добавка лантана
(0,25...0,4 Ьа) на завершающей стадии кристаллизации способствует образованию большого числа мелких включений глобулярного графита, за счет выделения которых проявляется эффект «компенсирования» усадки чугуна.
Как графитизатор алюминий более эффективен, чем кальций и кремний. Вследствие неограниченной растворимости алюминия в жидком чугуне и большой теплоты, алюминий хорошо раскисляет расплав. Раскис-лительная способность алюминия особенно усиливается в присутствии щелочно-земельных металлов. При обработке чугуна комплексным модификатором, содержащим магний, кальций, барий, РЗМ и алюминий, проявляется только положительное действие алюминия. Модификаторы с повышенным содержанием алюминия имеют более низкую температуру плавления и их применяют как в виде комплексных лигатур, так и в виде механических смесей из отдельных сплавов.
Никель и медь в составе так называемых тяжелых лигатур способствуют увеличению усвоения магния в чугуне и одновременно играют роль легирующих элементов. Частичная или полная замена кремния этими металлами в ряде случаев является необходимым условием получения из высокопрочного чугуна отливок с требуемыми особыми свойствами. При этом наиболее высокие свойства чугуна достигаются при обработке расплава не двойными сплавами (Ыд - N1 или Ыд - Си), а более сложными композициями, как, например, Ыд - Са - РЗМ - N1 [8].
Для эффективного процесса сфероидизирующей обработки наряду с оптимизацией химического состава важными являются размер структурных составляющих и равномерность их распределения в объеме модификатора.
Химические составы комплексных микрокристаллических модификаторов (ТУ 0826-002-72684889-06 «Модификаторы комплексные сферои-дизирующие») для обработки исходного расплава в разливочном ковше при получении шаровидной формы графита приведены в табл. 1.
Всесторонние испытания новых технологий с использованием этих модификаторов [9] в условиях серийного, конвейерного и мелкосерийного производства отливок из чугуна с шаровидным графитом, показали в сравнении с известными лигатурами, следующие преимущества:
- полное исключение пироэффекта и резкое уменьшение дымовы-деления при обработке магнийсодержащими модификаторами в открытых разливочных ковшах;
- снижение расхода модификатора на 20...30 % за счет более быстрого растворения и эффективного взаимодействия с компонентами расплава;
- возможность проведения эффективной сфероидизирующей обработки чугуна при пониженных (1320...1360 °С) температурах исходного
расплава;
- возможность получения в чугуне остаточного содержания магния на уровне 0,06...0,10 %, необходимого для формирования шаровидной формы графита в крупных толстостенных отливках;
- увеличение в 1,3...1,5 раза продолжительности действия модифицирующего эффекта («живучести»);
- гарантированное получение стабильных и воспроизводимых результатов по требуемой микроструктуре, механическим и эксплуатационным характеристикам отливок самого различного назначения.
Таблица 1
Составы комплексных сфероидизирующих модификаторов
Обозначение марки Массовая доля основных элементов*, %
Mg Cа РЗМ Bа Si A1
Модификаторы серии Сферомаг®
Сферомаг 501 5,2. ..6,0 0,3...0,5 0,5...1,0 - 45,0. ..50,0 До 1,2
Сферомаг 521 4,7. ..5,3 1,5...2,0 0,5...0,8 - 45,0. ..50,0 До 1,2
Сферомаг 5212 4,7. ..5,3 1,5...2,0 0,5...0,8 1,8..2,2 45,0. ..50,0 До 1,2
Сферомаг 611 5,7. ..6,3 1,0...1,5 0,8...1,2 - 50,0. ..55,0 До 1,2
Сферомаг 621 5,7. ..6,3 1,6...2,0 0,8...1,2 - 50,0. ..55,0 До 1,2
Сферомаг 7103 6,5. ..7,5 0,4...1,0 - 2,8..3,2 50,0. ..55,0 До 1,2
Сферомаг 731 6,5. ..7,5 2,8...3,2 0,6...1,0 - 50,0. ..55,0 До 1,2
Сферомаг 7533 6,5. ..7,5 4,0...5,0 2,8...3,2 2,0..3,0 50,0. ..55,0 До 1,5
Модификаторы серии Сферомакс®
Сферомакс 8,5. . 9,5 0,8...1,2 - 3,7..4,3 45,0. ..48,0 До 1,5
9104
Сферомакс 900 8,5.. .10,5 0,2...1,0 0,3...1,0 - 50,0. ..55,0 До 1,5
Сферомакс 915 8,5. ..9,5 0,8...1,2 4,6...5,4 - 50,0. ..55,0 До 1,5
Сферомакс 923 8,5. ..9,5 1,5...2,0 2,8...3,2 - 50,0. ..55,0 До 1,5
Сферомакс 953 8,5. ..9,5 4,5...5,5 2,8...3,2 - 50,0. ..55,0 До 1,5
Остальное железо.
Параметры модифицирования и результаты по усвоению магния, полученные в опытных и промышленных плавках, приведены в табл. 2.
Полученные результаты показывают, что при использовании дробленых лигатур с общепринятым для «сандвич» - процесса размером кусочков 15...30 мм в результате взаимодействия лигатуры с жидким чугуном наблюдается пироэффект в виде яркого свечения зеркала металла от достигающих поверхности и сгорающих пузырьков магния, сопровождающийся, соответственно, и значительным выделением белого дыма.
Таблица 2
Параметры и результаты сфероидизирующей обработки
Марка лигатуры Размер фракции, мм Кол-во вводимого Mg, % Температура чугуна, °С Содержание Mg в чугуне, % Степень усвоения Mg, % Свечение зеркала металла в ковше, люкс
при сливе в ковш перед разливкой
Масса обрабатывемого жидкого чугуна 800 кг (1-т ковш)
NiMg-18 15...30 0,16 1450 1340 0,050 31 9000...9500
NiMg-18 15...30 0,13 1380 1320 0,042 32 8000...9000
NiMg-18 5...15 0,13 1450 1350 0,044 34 6500...7000
ФСМг6 15...30 0,12 1450 1350 0,045 37 7000...8000
ФСМг6 5...15 0,12 1450 1360 0,052 43 3000..4000
ФСМг6 2...5 0,12 1450 1360 0,061 51 800...900
ФСМг6 2...5 0,12 1400 1320 0,058 48 800...900
Масса обрабатываемого чугуна 8...10 т (12-т ковш)
ФСМг6 1...6 0,13 1400 1320 0,065 50 700...800
ФСМг6 1...3 0,10 1380 1280 0,059 59 600...700
В то же время применение дробленых магниевых лигатур фракции 1...3 мм и особенно микрокристаллических модификаторов позволяет:
- устранить пироэффект (яркость свечения зеркала металла при сфероидизирующей обработке примерно соответствует уровню излучения чистого зеркала чугунного расплава) и дымовыделение за счет более полного взаимодействия магния с жидким чугуном;
- существенно (в 2-3 раза) повысить степень усвоения магния и получить при одинаковом расходе более высокое его остаточное содержание в металле (0,06...0,08 %), необходимое для формирования шаровидной формы графита в массивных толстостенных отливках, какими являются, например, холодильные плиты доменных печей (рис. 2).
Рис. 2. Холодильная плита из ВЧ45для доменной печи
39
В настоящее время более одной трети российского рынка занимают микрокристаллические модификаторы.
Работа представлена на 3-й Международной Интернет - конференции по металлургии и металлообработке, проведенной в ТулГУ 1 мая - 30 июня 2014 г.
Список литературы
1. Диагараммы состояния двойных металлических систем: справочник в 3-х т.Т. 2; / под ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1997. 1024 с.
2. Лепинских Б.М., Срывалин И.Т., Есин О.А. Термодинамические свойства растворов магния в никеле, свинце и кремнии // ЖФХ. 1964. Т 38. №5. С. 1166-1172.
3. Лепинских Б.М., Телицин И.И. Физико-химические закономерности модифицирования железоуглеродистых расплавов. М.: Наука, 1978. 96.с
4. Дубровин А.С. Металлотермия специальных сплавов. Челябинск: Челябинское изд-во ЮУрГУ, 2002. 254 с.
5. Способ получения железо-кремний-магниевого сплава: А.с. 1054429 СССР. № 3455895; заявл.18.06.1982; опубл. 15.11.1983, Бюл. №42.
6. Ковалевич Е.В. Способы модифицирования чугуна для получения шаровидной формы графита // Литейное производство. 2006 №6. С. 9-14.
7. Захарченко Э.В., Лавченко Ю.Н., Горенко В.Г. и др Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Киев: Наукова думка, 1986. 248 с.
8. Лозовая Е.Ю., Шешуков О.Ю., Жучков В.И. и др.Плавление се-ликокальция, вводимого в жидкую сталь различными способами // Сталь. 2005. №12. С. 18-22.
9. Рябчиков И.В., Изосимов В.А., Усманов Р.Г. Ресурсосберегающие технологии получения отливок из высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1988. №1. С. 5-8.
Вальтер Александр Игоревич, д-р техн. наук, проф., valter.alex@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Зенкин Руслан Николаевич, асп, valter.alex@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
SECONDARY STEELMAKING TECHNOLOGY MODIFIERS AND DUCTILE CAST IRON
A.I. Walter, R.N. Zenkin
The basic ways to increase the strength and performance of hardware associated with deep and effective influence on the structure of the metal by melting ladle refining and modifying additives.
Key words: modifier, a globular graphite, ferrosilicon, mechanical mixture, magnesium, mikrolegirovanie.
Walter Alexander Igorevich, doctor of technical science, professor, val-ter. alex@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Zenkin Ruslan Nikolaevich, postgraduate, alter. alex@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.745.4
АНАЛИЗ УГЛЕРОДНО-КИСЛОРОДНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
В СИНТИКОМЕ
Г.А. Дорофеев, Ю.В. Харитонова, А.А. Протопопов, Е. Щивка
Представлен новый синтетический композиционный материал - синтиком. В работе выполнен анализ углеродкислородного потенциала различных составов синтикома. Параллельно рассмотрены базовый состав (классический синтиком, без науглероживателя), и углеродистый синтиком (включает в свой состав углерод в виде УСМ в свободном состоянии).
Ключевые слова: синтетический композиционный материал, синтиком, углеродокислородный баланс, твёрдый окислитель,углеродосодержащий материал.
Одним из наиболее перспективных материалов, являющимся аналогом передельного чушкового чугуна, металлолома является синтетический композиционный материал - синтиком® (далее синтиком), разработанный фирмой «НПМП Интермет-Сервис», г. Тула, совместно с рядом российских и зарубежных предприятий и институтов [1-9].
В настоящее время проблема синтикома вышла из стадии разработок, исследований и испытаний и перешла в стадию широкого промышленного производства. Одним из наименее изученных вопросов в синти-коме является исследование поведения в плавке основных элементов синтикома - углерода и конденсированного кислорода, источником которого являются оксиды железа твердого окислителя. При этом особый интерес представляет изучение углеродкислородного потенциала как базового состава синтикома, так и синтикома, включающего дополнительные компоненты, в частности углеродосодержащие материалы в виде УСМ в свобод-
