Модифікований чавун

Модифіко́ваний чаву́н (англ. modified cast iron) — чавун, структура і властивості якого змінені спеціальною (модифікуючою) обробкою в рідкому та (або) твердому стані звичайно з використанням хімічних реагентів (модифікаторів) та рідко з використанням вібрацій, вакууму, високого тиску, електромагнітних полів та інших зовнішніх впливів. До модифікованих належать високоміцні чавуни, ковкі чавуни (їх обробляють, щоб скоротити тривалість відпалу), деякі жаростійкі чавуни, сірі чавуни і чавуни антифрикційні.

Модифікатори чавуну

Модифікатори інокулюючої дії (феросиліцій, силікокальцій, алюміній, сплави титану, цирконію, барію, деяких лантаноїдів) знижують у чавуні вміст кремнію і вуглецю без появи вибілювання, подрібнюють графіт, в результаті чого в чавуні збільшується кількість перлітної фази та поліпшуються механічні властивості.

Введення Sn, Pb, Р, Sb, N сприяє отриманню перлітних сірих чавунів. Уведення Bi і зростання вмісту S сприяють вибілюванню чавунів. У ковкому чавуні деякі модифікатори зв'язують шкідливі домішки, як азот (у вигляді AlN, BN) і хром (у вигляді атомних сегрегацій типу Sb₂Cr₃).

Деякі модифікатори (магній, ітрій, більшість лантаноїдів) при певних їх дозах сприяють утворенню виділень графіту округлої форми. Кулясті виділення графіту в найменшій мірі послаблюють металічну матрицю, що сприяє підвищенню механічних властивостей чавуну, який має перлітну або бейнітну структуру, наближаючи його властивості до властивостей вуглецевих сталей: зростають міцність, пластичність і в'язкість матеріалу.

Одержання

Існує кілька способів модифікування чавуну. Один з основних способів — на жолобі печі, коли модифікатори насипають на рідкий чавун, що по жолобу стікає з печі у чавуновозний ківш. Процес модифікування провадять також у автоклавах, у спеціальних ковшах, вдуванням, у ливникових системах ливарних форм. Модифікатори вводять також через лігатури або солі. При одержанні модифікованого чавуну, поряд з модифікуванням, застосовують легування, додають в шихту сталевий брухт тощо.

Застосування

Виливками з модифікованого чавуну іноді замінюють сталеві виливки і поковки. При одержанні модифікованого чавуну, поряд з модифікуванням, застосовують легування, додають в шихту сталевий брухт тощо. З модифікованого чавуну виготовляють вироби підвищеної міцності, а також вироби, що зазнають значних навантажень: колінчасті вали, деталі турбін тощо.

Примітки

1. ДСТУ 2891-94 Чавун для виливків. Терміни та визначення.
2. Модифицированный чугун // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
3. Модифікований чавун [ 31 березня 2017 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.

Джерела

• Чавун з вермикулярним графітом. Виробництво. Властивості. Використання: навч. посіб. / В. М. Кропівний та ін. ; за ред. проф. Кропівного В. М. — Кропивницький: Лисенко В. Ф., 2019. — 220 с. — ISBN 978-617-7197-95-8
• Ващенко К. И., Шумихин В. С. Плавка и внепечная обработка чугуна для отливок: Учеб. пособие. — К.: Вища школа, 1992. — 246 с.
• Захарченко Э. В. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом / Э. В. Захарченко, Ю. Н. Левченко, В. Г. Горенко, П. А. Вареник. — К.: Наукова думка, 1986. — 248 с.
• Щебатинов М. П. Высокопрочный чугун в автомобилестроении / Щебатинов М. П., Абраменко Ю. Е., Бех Н. И. — М.: Машиностроение, 1988. — 216 с.