ВЛИЯНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЧУГУНА НА СТОЙКОСТЬ ИЗЛОЖНИЦ

Аннотация

В статье рассмотрена актуальная проблема повышения эксплуатационной стойкости изложниц, используемых при производстве ферросплавов. Изложницы эксплуатируются в условиях интенсивных малоцикловых термических воздействий, что приводит к возникновению термических напряжений, к окислению, обезуглероживанию, эрозии рабочих поверхностей, образованию сетки разгара и трещин, короблению и в итоге к высокому удельному расходу изложниц на 1 т получаемых сплавов. Целью исследования является установление взаимосвязи между условиями эксплуатации изложниц и свойствами материала, из которого они изготовлены. В работе подробно проанализировано влияние химического состава и микроструктуры серого чугуна на его физико-механические свойства и стойкость изложниц. Особое внимание уделено роли углерода, кремния, марганца и хрома: увеличение содержания углерода и кремния способствует формированию ферритно-перлитной структуры с большим количеством графита, что повышает пластичность и теплопроводность, а избыток марганца и хрома способствует образованию цементита и снижению эксплуатационных свойств. Методология исследования включает информационно-аналитический обзор научной литературы, а также металлографические исследования материала изложниц с разным сроком службы, выполненные с помощью современного микроскопа. Выявлена связь между микроструктурой и причинами разрушения. Основные результаты исследования позволили выявить ключевые факторы, влияющие на долговечность изложниц, включая химический состав чугуна, особенности микроструктуры и условия эксплуатации. Установлена оптимальная микроструктура материала, обеспечивающая максимальную стойкость изложниц. Практическая значимость работы заключается в определении перспективных направлений совершенствования технологии производства изложниц, в частности, в области жидкофазной обработки расплавов перед заливкой. Полученные результаты могут быть использованы для повышения эффективности литейного производства, снижения склонности к разрушению изложниц и продления их срока службы.