Управление структурой и свойствами стальных отливок из термитных материалов при алюмотермии

Рассмотрена возможность использования металлоотходов машиностроительных предприятий, в частности стружки черных и цветных металлов, а также окалины (комплекса оксидов железа) для получения отливок требуемых свойств и конфигураций без литейных браков целиком из железоуглеродистых сплавов, образующихся в результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих в термитных композициях. Высокие температуры экзотермических реакций требуют использования высокоогнеупорных химически стойких материалов для изготовления форм и тиглей, например на основе углерода. При протекании экзотермической реакции образующиеся продукты при определенных условиях вступают в реакцию с огнеупорами и в ряде случаев интенсивно насыщаются примесными элементами. Вследствие этого образующиеся сплавы имеют разные химический состав, структуру и свойства. Регулирование указанных параметров осуществлено за счет изменения температуры продуктов реакции путем введения в состав инертных наполнителей или применения предварительного нагрева смесей и форм. Определены эффективный диапазон подогрева термитных композиций на основе проведения термогравиметрического и дифференциально-термического анализов основных исходных материалов, предел введения инертных компонентов, режимы получения экспериментальных сплавов, при которых их химический состав соответствует марочным сталям при использовании применяемых исходных компонентов смесей. Выявлено равномерное распределение примесных химических элементов в отливках, обусловливаемое интенсивным механическим и диффузионным перемешиванием. Выявлена возможность применения получаемых экспериментальных сплавов в качестве шихтовых материалов для дальнейшего традиционного переплава.