Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки
The results of research and refinement of the technology of application of complex modifiers in rolling mill production are given. This study was preceded by a study of the features of the modifying effect of individual rare earth metals on the parameters of crystallization and structure formation o...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/14 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471896730402816 |
|---|---|
| author | Іванова, Людмила Колотило, Євген Хитько, О. Ю. Терехін, В. О. |
| author_facet | Іванова, Людмила Колотило, Євген Хитько, О. Ю. Терехін, В. О. |
| author_sort | Іванова, Людмила |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-19T06:03:02Z |
| description | The results of research and refinement of the technology of application of complex modifiers in rolling mill production are given. This study was preceded by a study of the features of the modifying effect of individual rare earth metals on the parameters of crystallization and structure formation of cast iron at different cooling rates that occur in the real roll form. It was found that the minimum required amount of modifier to achieve the maximum level of temperature reduction of the beginning of eutectic crystallization depended on the cooling rate. Increasing the cooling rate led to a shift of this amount of modifier towards lower concentrations.
The study was performed in the laboratory on cast iron with different sulfur content (0.031 and 0.092 %). After melting and heating cast iron in a silite furnace, the calculated amount of complex modifier and ferrosilicon was introduced into the melt. The oven was turned off and the sample was cooled with the oven (Vcool. = 10 °C/min). Thus, the chemical composition of cast iron before modification was constant. As the value of the additive of the complex modifier decreased, the amount of silicon added decreased, and therefore together with cast iron the calculated amount of ferrosilicon was loaded in the quartz crucible, so that the amount of silicon in cast iron was constant. After cooling, the samples were cut and the structure and shape of graphite inclusions were examined at half radius. For modification, two different complex modifiers based on rare earth metals were used, which were obtained by the aluminothermic method. The range of concentrations of modifiers 1.75–3.0 wt% was investigated. The results of quantitative and metallographic analyzes showed that complex modifiers based on rare earth metals can provide high-strength cast iron with spherical graphite when used to modify melts with high sulfur content. The interval of residual contents (additive values) was established, which ensured the production of cast iron with spherical and compact forms of graphite inclusions. When modifying high-sulfur roll iron, complex modifiers did not provide spherical cast iron with graphite inclusions. To enhance the spheroidizing effect of the modifier, magnesium must be added to its composition. The intervals of contents of rare earth metals at modification by complex modifiers which provided reception of high-strength cast iron with spherical form of graphite inclusions are established. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:49Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-14 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:49Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-142023-05-19T06:03:02Z Effect of complex modifiers on the structure of cast iron with different sulfur content Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки Іванова, Людмила Колотило, Євген Хитько, О. Ю. Терехін, В. О. cast iron graphite complex modifier rare earth metal structure shape factor валковий чавун графіт комплексний модифікатор рідкісноземельний метал структура фактор форми The results of research and refinement of the technology of application of complex modifiers in rolling mill production are given. This study was preceded by a study of the features of the modifying effect of individual rare earth metals on the parameters of crystallization and structure formation of cast iron at different cooling rates that occur in the real roll form. It was found that the minimum required amount of modifier to achieve the maximum level of temperature reduction of the beginning of eutectic crystallization depended on the cooling rate. Increasing the cooling rate led to a shift of this amount of modifier towards lower concentrations. The study was performed in the laboratory on cast iron with different sulfur content (0.031 and 0.092 %). After melting and heating cast iron in a silite furnace, the calculated amount of complex modifier and ferrosilicon was introduced into the melt. The oven was turned off and the sample was cooled with the oven (Vcool. = 10 °C/min). Thus, the chemical composition of cast iron before modification was constant. As the value of the additive of the complex modifier decreased, the amount of silicon added decreased, and therefore together with cast iron the calculated amount of ferrosilicon was loaded in the quartz crucible, so that the amount of silicon in cast iron was constant. After cooling, the samples were cut and the structure and shape of graphite inclusions were examined at half radius. For modification, two different complex modifiers based on rare earth metals were used, which were obtained by the aluminothermic method. The range of concentrations of modifiers 1.75–3.0 wt% was investigated. The results of quantitative and metallographic analyzes showed that complex modifiers based on rare earth metals can provide high-strength cast iron with spherical graphite when used to modify melts with high sulfur content. The interval of residual contents (additive values) was established, which ensured the production of cast iron with spherical and compact forms of graphite inclusions. When modifying high-sulfur roll iron, complex modifiers did not provide spherical cast iron with graphite inclusions. To enhance the spheroidizing effect of the modifier, magnesium must be added to its composition. The intervals of contents of rare earth metals at modification by complex modifiers which provided reception of high-strength cast iron with spherical form of graphite inclusions are established. Наведено результати дослідження і уточнення технології застосування комплексних модифікаторів у вальцеливарному виробництві. Цим дослідженням передувало вивчення особливостей модифікуючого впливу окремих рідкісноземельних металів на параметри кристалізації і структуроутворення валкових чавунів при різних швидкостях охолодження, що мають місце у реальній валковій формі. Встановлено, що мінімальна необхідна кількість модифікатора, що дозволяла досягти максимального зниження температури початку евтектичної кристалізації, залежала від швидкості охолодження. Підвищення швидкості охолодження призводило до зміщення цієї кількості модифікатора у бік менших концентрацій. Дослідження проводили у лабораторних умовах на чавунах з різним вмістом сірки (0,031 та 0,092 %). Після розплавлення і нагрівання чавуну в силітовій печі в розплав вводили розрахункову кількість комплексного модифікатора і феросиліцію. Піч вимикали і проводили охолодження зразка з піччю (Vохол = 10 °С/хв). Таким чином, хімічний склад чавуну до модифікування був постійним. Зі зменшенням величини присадки комплексного модифікатора кількість кремнію, що додавалася, зменшувалася, і тому разом з чавуном в кварцовий тигель завантажували розрахункову кількість феросиліцію з таким розрахунком, щоб кількість кремнію в чавуні була постійною. Після охолодження зразки розрізали і на половині радіуса досліджували структуру і форму графітних включень. Для модифікування застосовували два різних комплексних модифікатори на основі рідкісноземельних металів, які одержували алюмотермічним методом. Дослідили діапазон концентрацій модифікаторів 1,75–3,0 %мас. Результати проведених кількісного і металографічного аналізів показали, що комплексні модифікатори на основі рідкісноземельних металів можуть забезпечити одержання високоміцного чавуну з кулястим графітом при використанні для модифікування розплавів з підвищеним вмістом сірки. Встановлено інтервал залишкових вмістів (величин присадок), які забезпечували одержання чавуну з кулястою і компактною формами графітних включень. При модифікуванні валкового чавуну з підвищеним вмістом сірки комплексні модифікатори не забезпечували одержання чавуну з кулястою формою графітних включень. Для посилення сфероїдизувального впливу модифікатора до його складу необхідно додавати магній. Встановлено інтервали вмістів рідкісноземельних металів при модифікуванні комплексними модифікаторами, які забезпечували одержання високоміцного чавуну з кулястою формою графітних включень. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-19 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/14 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 30 No. 2 (2022): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 30 № 2 (2022): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/14/14 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | валковий чавун графіт комплексний модифікатор рідкісноземельний метал структура фактор форми Іванова, Людмила Колотило, Євген Хитько, О. Ю. Терехін, В. О. Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| title | Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| title_alt | Effect of complex modifiers on the structure of cast iron with different sulfur content |
| title_full | Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| title_fullStr | Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| title_full_unstemmed | Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| title_short | Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| title_sort | вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки |
| topic | валковий чавун графіт комплексний модифікатор рідкісноземельний метал структура фактор форми |
| topic_facet | cast iron graphite complex modifier rare earth metal structure shape factor валковий чавун графіт комплексний модифікатор рідкісноземельний метал структура фактор форми |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/14 |
| work_keys_str_mv | AT ívanovalûdmila effectofcomplexmodifiersonthestructureofcastironwithdifferentsulfurcontent AT kolotiloêvgen effectofcomplexmodifiersonthestructureofcastironwithdifferentsulfurcontent AT hitʹkooû effectofcomplexmodifiersonthestructureofcastironwithdifferentsulfurcontent AT terehínvo effectofcomplexmodifiersonthestructureofcastironwithdifferentsulfurcontent AT ívanovalûdmila vplivkompleksnihmodifíkatorívnastrukturučavunívzríznimvmístomsírki AT kolotiloêvgen vplivkompleksnihmodifíkatorívnastrukturučavunívzríznimvmístomsírki AT hitʹkooû vplivkompleksnihmodifíkatorívnastrukturučavunívzríznimvmístomsírki AT terehínvo vplivkompleksnihmodifíkatorívnastrukturučavunívzríznimvmístomsírki |