Ю.П. Крючков (Металлургическое производство ОАО «АВТОВАЗ», г. Тольятти), Д.А. Болдырев (Исследовательский центр ОАО «АВТОВАЗ», г. Тольятти)
С момента запуска в работу ЧЛП МтП ОАО «АВТОВАЗ» и до настоящего времени основным методом сфероидизирующей обработки расплава чугуна является ковшевое модифицирование лигатурой Ni-Mg-Ce. Этот способ в связи с резким удорожанием никеля является очень затратным [1], в связи с чем на зарубежных чугунолитейных производствах получили распространение принципиально иные, более экономичные методы сфероидизирующего модифицирования среди которых можно выделить:
— инмолд-процесс;
— «сэндвич»-процесс;
— процесс «ковш с крышкой»;
— обработка в конвертере;
— обработка порошковой проволокой.
Каждый из этих методов предполагает использование более дешёвых модификаторов (FeSiMg, Mg) и специального оборудования (трайб-аппараты, разливочные ковши специальной конструкции, конвертер и др.).
В чистом виде любой из этих методов в случае его внедрения в действующее производство требует серьёзной и длительной технологической проработки и апробации, значительного финансирования, большой осторожности и дополнительного обучения персонала, что в условиях поточно-массового производства ЧЛП МтП ОАО «АВТОВАЗ» весьма затруднительно.
Предлагаемый оригинальный и частично усовершенствованный метод обработки расплава чугуна сфероидизирующим модификатором представляет собой разновидность «сэндвич»-процесса или процесса «ковш с крышкой».
Сущность условно нового метода заключается в следующем. Модификатором типа FeSiMg затариваются стальные контейнеры вместимостью до 10 кг. Контейнер представляет собой сварной стальной короб из листа 1,5…2,0 мм, швы, кроме крышки, обварены дуговой сваркой, крышка по ребру придавлена, возможное высыпание модификатора исключено.
В каждый ковш перед его наполнением металлом даётся по 2 контейнера с общим весом модификатора до 20 кг, после чего происходит заполнение ковша металлом до 1200±50 кг. Реакция расплава с модификатором при наполнении ковша начинает протекать с некоторой задержкой, достаточной для полного растворения навески. Косвенным признаком хорошего усвоения модификатора служит длительность пироэффекта, составляющая около 40…45 с.
Модифицирование расплава по данному методу обеспечивает достаточно стабильное получение чугуна с шаровидным графитом средних марок (до ВЧ60) для таких деталей как маховик, суппорт переднего тормоза, коробка дифференциала, коллектор выпускной, кронштейн переднего моста, направляющая колодок переднего тормоза, картер редуктора заднего моста и ступица. Для получения более высоких механических свойств таких тяжелонагруженных деталей из ВЧ как валик привода масляного насоса и распределителя, звёздочка коленчатого вала, кронштейн задней опоры подвески двигателя и вал коленчатый является необходимым микролегирование марганцем и медью.
Для внедрения данного метода не требуется дополнительного финансирования и повышения трудозатрат. Экономический эффект обеспечивается за счёт разницы цен сэкономленного сфероидизирующего модификатора Ni-Mg-Ce и графитизирующего модификатора ФС75л-6 с одной стороны, и вводимых взамен их модификатора типа FeSiMg в контейнерах и, при необходимости, микролегирующих добавок меди и ферромарганца с другой стороны.
Список литературы
Габерцеттель А. И., Коростиленко П. А. Библиотечка литейщика. Плавка и разливка чугуна. — Л.: Машиностроение — 1980. №9. — 104 с
