Волгоградский индустриальный техникум, Волгоград, Россия

В. А. Гулевский, преподаватель, канд. техн. наук, эл. почта: gulevskiy.v@mail.ru

Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия
С. Н. Цурихин, доцент кафедры машин и технологии литейного производства (МиТЛП), канд. техн. наук
Н. Ю. Мирошкин, заведующий лабораторией кафедры МиТЛП, эл. почта: nikolays34rus@gmail.com
Н. А. Кидалов, заведующий кафедрой МиТЛП, докт. техн. наук, профессор

Исследовано влияние структуры и формы включений графита чугуна для изготовления сталеразливочных изложниц на их стойкость. Тяжелый режим эксплуатации изложниц накладывает жесткие требования на материал, из которого они изготовлены, и технологию его получения. При изготовлении изложниц необходимо выбрать оптимальный химический состав чугуна для увеличения их стойкости (числа наливов). Определение структуры чугуна основано на сравнении микроструктуры исследуемого материала с эталонным изображением структур, для облегчения распознавания которых применяют аналитические компьютеризованные комплексы, позволяющие описать геометрические параметры структур. Применение компьютерного моделирования может существенно повысить представление о степени влияния структуры и формы включений графита чугуна на стойкость изложниц. Изучение стойкости чугунов с различными структурой металлической основы и формой графита раскроет механизм разрушения чугуна и влияние формы графита на его стойкость. Исследования влияния напряженно-деформированного состояния на изгиб образцов из серого и модифицированного чугуна позволяют оценить преимущества и недостатки полученной структуры и формы включений графита с целью оптимизации химического состава чугуна изложниц. Сопротивление чугунов разрушению во многом определяется формой, размером и количеством графитовых включений, а также характером их распределения. Применение метода математической статистики с получением эмпирической зависимости влияния структуры и формы включений графита чугуна на стойкость изложниц позволит увеличить ее стойкость (число наливов). Применение в исследованиях методов аналитической статистики и корреляционного анализа, выполненного на физических моделях из чугуна, позволило установить корреляционную зависимость влияния структуры и формы включений графита чугуна сталеразливочных изложниц на их стойкость.

1. Бондаренко С. И., Гладкий И. П. Влияние формы графита на термическую стойкость чугуна // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2006. № 33. С. 81–83.
2. Koch M., Soulas K. Inoculation of grey and ductile iron // 7^th International Ankiros Foundry Congress. Istanbul. 2014. — 21 p.
3. Справочник по чугунному литью / под ред. Н. Г. Гиршовича. — Изд. 3-е, перераб. и доп. — Л. : Машиностроение, 1978. — 758 с.
4. Кукса А. В. Чугунные сталеразливочные изложницы. — М. : Металлургия, 1989. — 152 с.
5. Chaus A. S., ČaploviČ Ľ., Pokrovskii A. I., Sobota R. Microstructure and properties evaluation of ductile cast iron subjected to hot plastic deformation and ambient temperature compression // Archives of Metallurgy and Materials. 2023. Vol. 68, Iss. 2. P. 639–648. DOI: 10.24425/amm.2023.142445
6. Попов П. И. Теплостойкость чугунов с различной структурой металлической основы и графита // Металлургия. 1983. № 17. С. 15–18.
7. Краевой В. И. Повышение термической стойкости чугуна // Материаловедение в машиностроении. 1983. № 17. С. 38–42.
8. Górny M., Tyrała E. Effect of cooling rate on microstructure and mechanical properties of thin-walled ductile iron castings // J. Mater. Eng. Perform. 2013. Vol. 22, Iss. 1. P. 300–305.
9. Hong Nga P. T., Ngoc Thien T., Pritadewi P. J., Phuong V. N. Y. Research on factors influencing the formation graphite and effect of graphite on mechanical properties of grey cast iron // International Conference on System Science and Engineering (ICSSE). Dong Hoi, Vietnam, 20–21 July 2019. 2019. P. 619–629.
10. Макаренко К. В. Модель технологических процессов получения изделий из чугунов с заданными свойствами // Вестник машиностроения. 2011. № 6. С. 55–60.
11. Макаренко К. В. Компьютерное моделирование и оптимизация структуры высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Вестник машиностроения. 2011. № 9. С. 69–73.
12. Miguel Vaz Junior, Eduardo A. de Souza Neto, Pablo A. Munoz-Rojas. Advanced computational materials modeling. — Weinheim : WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2011. — 432 p.
13. Loper C. R. Inoculation of cast iron – summary of current understanding // AFS Transaction. 1999. Vol. 107. P. 523–528.
14. Pearce J. Inoculation of Cast Irons: Practice and developments // Foundry Trade Journal. 2008. Vol. 181. P. 28–32.
15. Morgan H. L. Inoculation of cast iron // BCIRA. 1984. Vol. 32. P. 339–350.
16. Bex T. Gray iron inoculation revisited // Modern Casting. 1991. P. 51–55.

17. Hummer R. Some aspects of inoculation of flake- and nodular graphite cast iron // The Metallurgy of Cast Iron / B. Lux, I. Minkoff, F. Mollars (eds.). — St. Saphorin (Switzerland) : Georgi Pub. Co, 1975. P. 147–160.
18. Болдырев Д. А. Исследование комплексного влияния технологических параметров модифицирования конструкционных чугунов на показатели их структуры и свойств // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. 2010. № 4 (83). С. 226–239.
19. Габец Д. А., Марков А. М., Гурьев М. А., Письменный Е. А. и др. Влияние комплексного модифицирования на структуру и свойства серого чугуна триботехнического назначения // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2022. Т. 24. № 4. С. 165–176.
20. Гулевский В. А., Цурихин С. Н., Гулевский В. А., Мирошкин Н. Ю. Исследование влияния модифицирования на эксплуатационные свойства чугуна изложниц // Черные металлы. 2021. № 1. С. 23–28.
21. Гулевский В. А., Цурихин С. Н., Мирошкин Н. Ю., Кидалов Н. А. Оптимизация химического состава чугуна изложниц. Часть 3 // Черные металлы. 2023. № 3. С. 18–24.
22. Габец Д. А., Марков А. М., Габец А. В., Чертовских Е. О. Оценка влияния легирующих добавок на структуру и механические свойства серых чугунов // Ползуновский вестник. 2018. № 4. С. 189–195.
23. ГОСТ 1415–93. Ферросилиций. Технические требования и условия поставки. — Введ. 01.01.1997.
24. ГОСТ 11069–2001. Алюминий первичный. Марки. — Введ. 01.01.2003.
25. ТУ 14-5-160–2006. Модификаторы с барием (ферросиликобарий) ФС65Ба4, ФС60Ба22, ФС70Ба5 (аналог SB5 и Barinoc).
26. ТУ 14-5-24–73. Лигатуры с редкоземельными металлами на железокремниевой основе. Технические условия.
27. ТУ 14-11-178–86. Шлак ванадиевый. — Введ. 01.01.1987.
28. Gulevskiy V. A., Tsurikhin S. N., Gulevskiy V. V., Miroshkin N. Yu. Research of modification influence on cracking resistance of cast iron in moulds // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 22. P. 9–14.
29. ГОСТ 3443–87. Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры. — Введ. 01.07.1988.