Поняття про ливарне виробництво. Кристалізація сплаву у ливарній формі і формування виливка. Ливарні сплави, їх плавка і заливання в ливарні форми. Виготовлення литих заготівель у разових формах, страница 11

У якості модифікаторів можуть бути використані тугоплавкі частки, що штучно збільшують число центрів кристалізації (зародків) у розплаві; поверхнево-активні елементи, що адсорбируются на гранях кристала, стримуючи його ріст шляхом ізоляції від рідини — будівельного матеріалу; речовини, що вступають у хімічні реакції з елементами і газами, що знаходяться в розплаві, з утворенням нових з'єднань, що впливають на наступні процеси кристалізації і змінюють фізико-хімічну природу сплавів. Модифікатори часто являють собою комплексні з'єднання, що перебувають із декількох елементів і обладающих що раскисляют, що дегазує і гра-фитизирует здатністю.

Шляхом модифікування можна підвищити міцність і зносостійкість сплаву, поліпшити оброблюваність різанням, запобігти утворенню отбела на поверхні й у тонких перетинах чавунних виливків, выравнить структуру і твердість у товстих і тонких перетинах виливків. Після модифікування розплав відразу ж заливають у ливарну форму щоб уникнути втрати ефекту модифікування.

Чавуни модифікують для різних цілей різними добавками (мал. 13.10). Наприклад, у сірі чавуни уводять ферросилиций (0,1-0,3 % маси рідкого металу) для здрібнювання включень графіту, запобігання отбела в тонких перетинах виливків, одержання чисто перлитной металевої матриці. У ковкі чавуни уводять вісмут і бор для підвищення їхній прокаливаемости і скорочення циклу отжига при переділі білого чавуна в ковкий. У высокопрочные чавуни вводять магний, кальцій, иттрий або церий для одержання включень графіту шаровидной (глобулярной) форми, що забезпечує чавуну високу механічну міцність.

Алюмінієві сплави, що містять більш 6 % 51, перед заливанням у разові форми модифікують для здрібнювання виділень кремнію і поліпшення механічних властивостей. У якості модифікатора використовують натрій і його хлористої і фтористої солі. Модифікування проводять при температурі 800-820 °С подвійним модифікатором (33 % МаС1 + 67 % КС1), при температурі 720-740 °С потрійним модифікатором (25 % МаР 4-+ 62,5 % МаС1 + 12,5 % КС1); модифікування часто сполучають із рафінуванням, використовуючи універсальний флюс (40 % МаР + 45 % МаС1 + 15 % МазА1Рв).

Мал. 13.10. Способи введення модифікатора в чавун:

а — у поворотний герметичний ківш; б—в ківш, розміщений в автоклаве напува надлишковому тиску повітря; у у копильник вагранки; р — на дно разливочного ковша; д у литниковую систему ливарної форми; / — розплавлений метал; 2 навішення модифікатора

Магнієві сплави модифікують із метою здрібнювання зерна і підвищення механічних властивостей шляхом перегріву розплаву до температури 850-900 °С и добавками хлористого заліза і  речовин , що углеродсодержат , (крейда, мармур). Перегрівши сплаву і наступне його охолодження до температури заливання (700 °С) сприяють здрібнюванню зерна за рахунок розчинення домішок заліза, що при охолодженні виділяються у виді дрібних дисперсних включень (РеА1г) і служать центрами кристалізації.

Углеродсодержащие модифікатора! сприяють утворенню карбида алюмінію в розплаві (Асд) завдяк тому, що магний здатний відновити вуглець із більшості його з'єднань. Тонкодисперсные включення карбида алюмінію служать центрами кристалізації сплаву, измельчая його структуру.

Легування — це зміна хімічного складу, внутрішньої будівлі, а отже, і властивостей сплаву шляхом введення в нього різних добавок у значних кількостях у процесі плавки.

Зміна внутрішньої будівлі сплаву шляхом уведення різних хімічних елементів у процесі його плавки називається об'ємним легуванням. Легування може бути і поверхневим, здійснюваним шляхом дифузійного насичення виливків. Хімічні елементи, спеціально вводимые в сплав у різних кількостях із метою зміни його будівлі, складу і властивостей, називаються легуючими добавками.

Легуючі добавки змінюють внутрішню будівлю сплаву в результаті утворення нових структурних складових і фаз. Легуючий елемент може вступити в з'єднання з іншими елементами, утворити складні тверді розчини, розчинитися в металевій основі, утворити интерметаллические з'єднання, неметаллические фази, бути присутнім у виді самостійної фази.