Набережночелнинский институт (филиал) ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Набережные Челны, Россия:
Н. Н. Сафронов, докт. техн. наук, профессор кафедры машиностроения
Л. Р. Харисов, канд. техн. наук, доцент кафедры машиностроения
Д.И. Валеев, магистрант кафедры машиностроения

ФГБОУ ВО «Тольяттинский государственный университет», Тольятти, Россия:
Д. А. Болдырев, докт. техн. наук, профессор Института машиностроения, кафедра «Нанотехнологии, материаловедение и механика», эл. почта: safronov-45@mail.ru

Рассмотрены особенности ковшового модифицирования жидкого чугуна магниевой порошковой проволокой с целью сфероидизации графитных включений, что предопределяет повышенные механические характеристики чугуна (прочность на разрыв и при ударе, высокое относительное удлинение) и переводит данный машиностроительный материал в разряд высокопрочных чугунов. Преимуществами ковшового модифицирования порошковой проволокой перед другими альтернативными вариантами проведения этой технологической операции являются экологическая чистота процесса и возможность его автоматизации, исключающая ручные операции и повышающая стабильность модифицирующего эффекта. Важным аспектом последнего обстоятельства в силу большой совокупности факторов, его определяющих, является степень усвоения магния жидким чугуном. Проведены исследования по влиянию на данный параметр скорости ввода порошковой проволоки с магнием в жидкий металл при обработке жидкого чугуна в ковшах различной емкости (1,5 и 3 т). Установлено, что при температуре жидкого чугуна 1400 °C введение в него порошковой проволоки диаметром 4,5 мм со стенкой толщиной 0,3–0,4 мм, наполненной фрезерованным магнием МПФ1, приводит к высоким степеням усвоения магния (0,8–0,9), если скорость ввода проволоки составляет 1,4–1,5 м/с при использовании ковша емкостью 1,5 т жидкого чугуна и 1,8–2,0 м/с — при использовании ковша емкостью 3 т. В обоих экспериментах время ввода порошковой проволоки определяли тем, что расход магния в расчете на единицу массы жидкого чугуна был одинаков и составлял 1 г/кг. Получены адекватные математические модели в виде линейных зависимостей степени усвоения магния от скорости ввода порошковой проволоки. Удвоение емкости ковша с жидким чугуном привело к снижению углового коэффициента на 23 %. Чувствительность ковшового модифицирования магнием жидкого чугуна в отношении влияния на степень его усвоения скорости ввода порошковой проволоки приобретает повышенную значимость при проведении этой технологической операции в ковшах малой емкости.

1. Гущин В. Н., Ульянов В. А., Курилина Т. Д., Геворгян Г. А. Модифицирование, рафинирование и дегазация расплавов чугунов при импульсном воздействии // Черные металлы. 2018. № 9. С. 54–59.
2. Зенкин Р. Н. Механизм и разновидности модифицирования высокопрочного чугуна // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. 2014. Вып. 1. С. 6–14.
3. Дюдкин Д. А., Кисиленко В. В. Производство стали. Т. 2. Внепечная обработка жидкого чугуна. — М. : Теплотехник, 2008. — 401 с.
4. Абрамов В. И., Шнайдерман С. М., Панфилов Э. В., Микрюков В. М., Газизов Р. Р., Биканов В. Ф. Ковшовое модифицирование высокопрочного чугуна порошковой проволокой в условиях литейного завода ОАО «КАМАЗ-МЕТАЛЛУРГИЯ» // Литейщик России. 2011. № 1. С. 6–8.
5. Шнайдерман С. М., Панфилов Э. В., Абрамов В. И. Опыт освоения ковшового модифицирования высокопрочного чугуна порошковой проволокой // Литейное производство. 2009. № 12. С. 16–19.
6. Абрамов В. И. Промышленное освоение высокопрочного чугуна на КАМАЗе // Литейщик России. 2010. № 12. С. 10–11.
7. Kolokoltsev V. M., Petrochenko E. V., Molochkova O. S. Influence of boron modification and cooling conditions during solidification on structural and phase state of heat- and wear-resistant white cast iron // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 15. P. 11–15. DOI: 10.17580/cisisr.2018.01.02
8. Vdovin K. N., Feoktistov N. A., Gorlenko D. A., Nikitenko O. A. Investigation of microstructure of high-manganese steel, modified by ultra-dispersed powders, on the base of compounds of refractory metals // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 14. P. 34–40. DOI: 10.17580/cisisr.2017.02.07
9. Марукович Е. И., Карпенко М. И. Литейные сплавы и технологии. — Минск : Беларус. Навука, 2012. — 412 с.

10. Зенкин Р. Н. О влиянии продолжительности модифицирующего эффекта на механические характеристики высокопрочного чугуна // Литейное производство. 2016. № 11. С. 2–6.
11. Справочник по прикладной статистике. В 2 т. Т. 1 : пер. с англ. / под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, Ю. Н. Тюрина. — М. : Финансы и статистика, 1989. — 510 с.
12. Сергеев Н. Е., Протопопов Н. А., Агишева Д. К., Светличная В. Б. Проверка гипотез для двух независимых выборок при неизвестных дисперсиях // Международный студенческий научный вестник. 2015. № 3-4. URL: http://www.eduherald.ru/ru/article/view?id=14163 (дата обращения: 04.04.2019).