Поліпшення якості зливка та підвищення властивостей литої низьковуглецевої сталі під впливом ітрію

Abstract

В кваліфікаційній роботі виконується вивчення процесів зміни структури та механічних властивостей низьковуглецевої литої сталі 30Л під впливом ітрію. Мета роботи – покращення якості зливків та комплексу механічних властивостей литої сталі 30Л шляхом модифікування ітрієм. Задачі роботи – визначити оптимальну присадку ітрію в рідку сталь і дослідити її модифікуючий, рафінуючий і легувальний вплив на структурні зміни та формування механічних властивостей зливків литої сталі 30Л. Методи дослідження – металографічний аналіз, мікрорентгеноспектральний аналіз, електронна мікроскопія, випробування механічних властивостей. Для підрахунку розміру зерен і визначення дисперсії в їх розподілі за величиною залучена спеціальна комп'ютерна програма. В роботі досліджений вплив ітрію в широкому діапазоні його присадок - від 0,04 до 0,4% мас на якість та властивості литої сталі 30Л. На підставі проведених експериментів встановлено, що оптимальна добавка ітрію в кількості ~ 0,8% при розливання сталі покращує якість сталевого зливка, сприяє очищенню металу від шкідливих домішок (кисню, сірки, фосфору азоту), зменшує кількість неметалевих включень, сприяє їх глобулярізації та більш рівномірному розподілу в об’ємі рідкого металу. Присадка ітрію істотно подрібнює зерно, призводить до зміни співвідношення феритної та перлітної структурних складових сталі, суттєво впливає на карбідну фазу. Рафінуючий, модифікуючий та легувальний вплив ітрію при оптимальному додатку (0,08 %) його в рідкий сплав забезпечує поєднання міцності та пластичності сталі 30Л при одночасному підвищенні її холодостійкості.