КВАРЦА ХОРОШО ПРОНИКАЕТ

палладия, тантала. Через мембраны из кварца хорошо проникает гелий, но не проникают водород и другие газы. Такие мембраны используют для выделения гелия из природного газа. Характерным св-вом палладия является его способность поглощать большое количество водорода один объем палладия поглощает до 900 объемов водорода. Водород из смеси газов легко диффундирует через пал-ладиевые пленки, что и используют для получения очень чистого водорода. Тантал быстро поглощает атомарный водород даже при комнатной т-ре, а мол. водород — при т-ре выше 250° С. Его применяют в качестве геттера в вакуумной технике. На синтетические цеолиты типов А и разработаны 6—01—906—66. Лит.: С ок оловВ.А., Торочешни-ков Н. С., К е л ь ц е в Н. В. Молекулярные сита и их применение. М., 1969; Ней марк . е., -к а М. А. Сита для молекул. К., 1966; Адсорбенты, их получение, свойства и применение. Л., 1971; Цеолиты и их применение. К., 1971. Ш. Е. Неймарк. — соли молибденовой кислоты. Впервые соли такого типа синтезировал 1778—85 швед, химик К.-В. Шееле. Некоторые М. встречаются в виде минералов вульфенита Мо04, повеллита Са Мо04, фер-римолибдаиа 2043 7Н20 и др. М. получены для большинства металлов. Их подразделяют на средние, к-рые наиболее известны и изучены, — 204, 204, Т12Мо04, 04, 2 Мо043, Се ХМо042; основные, содержащие гидроксильную группу; о к с о -м о л и б д а т ы, с большим мольным содержанием основного окисла, чем средние, — 203 Мо03, 203 Мо03; н о л и м о л и б д а т ы, где мольное содержание окисла молибдена больше, чем в средних, — 0724, 24015. Если в состав М. входят, кроме окисла молибдена, два основных окисла, то их паз. двойными — Мо042, Мо042, 2 Мо042, 2 Мо042, К5Ег Мо044. Известны такжо геторополимолибда-т ы, напр. 4 Мо3О104 хН20, 4 То Мо04в, 8104 , к-рые рассматриваются отдельно в ряду силикатов, фосфатов, теллуратов и др. М. лития, натрия и серебра кристаллизуются в кубической сингошш; М. двухвалентных металлов и редкоземельных металлов от лантана до гольмия — в тетрагональной; М. алюминия, скандия, индия, иттрия, хрома, железа и редкоземельных металлов от эрбия до лютеция—в ромбической; молибдаты лантаноидов, а также Мо04 — в моноклинной син-гонии. Двойные М. редкоземельных металлов от лантана до неодима и лития, натрия, калия и серебра имеют структуру шеелита. Двойные М. калия с др. редкоземельными металлами и иттрием, а также рубидиевые, цезиевые и таллиевые с редкоземельными металлами от церия до тербия — ромбические. Оксомолибдаты редкоземельных металлов состава 3203 Мо03 кристаллизуются в кубической сингонии, а состава 2203 Мо03 — в гексагональной, состава 203 Мо03 от европия до лютеция и иттрия — в моноклинной, от лантана до самария — в тетрагональной сингонии. Многие М. полиморфны см. Полиморфизм. М. щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде, М. серебра, меди, ртути, двух-, трех- и четырехвалентных металлов в ней растворяются плохо. Под действием к-т М. разлагаются, образуя молибденовую к-ту; щелочи образуют с ними растворимые М. и гидроокиси соответствующих металлов. Большинство М. тугоплавки 1000° С и выше; до т-р плавления они, как правило, не разлагаются. М. щелочных металлов получают растворением трехокися молибдена в растворах щелочей, М. серебра, таллия и ртути, а также двух- и трехвалентных металлов — взаимодействием их растворимых солей с М. щелочных металлов. Из расплавов можно выращивать монокристаллы М. по методу Чохраль-ского или кристаллизацией из раствора в расплаве. М. многих металлов часто получают спеканием окиси молибдена с их окислами или карбонатами. Для получения монокристаллов двойных и основных М. редкоземельных металлов, используемых для кристаллографического исследования, нашел применение гидротермальный способ. М. щелочпо- и редкоземельных металлов, а такжо

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

кулярных сит. Наиболее распространенными материалами такого типа являются природные и синтетические цеолиты — минералы, представляющие собой пористые кристаллы алюмосиликатов, в состав к-рых входят также способные к ионному обмену катионы щелочных и щелочноземельных элементов, компенсирующие избыточные отрицательные заряды каркаса решетки. Молекулярноситовые св-ва природных цеолитов известны с 1925. Однако такие цеолиты широкого применения не получили: они обычно загрязнены другими минералами, месторождения их редки и небогаты. Произ-во синтетических цеолитов началось в 50-х гг. 20 в. в , в 1961 — в . На практике чаще всего используют синтетические цеолиты типов А, и У буквами обозначают типы кристаллических решеток, отличающихся соотношением 02 : Адсорбционные свойства молекулярных сит материалов синтетических цеолитов я 81 9 К а я ч о о о о Адсорбируемые вещества 3 Вода 4 Вода, углекислый газ, сероводород, аммиак, метанол, этилен, пропилен, низшие диеновые и ацетиленовые углеводороды нормального строения Ъ Все вещества, адсорбируемые цеолитом , и, кроме того, углеводороды и спирты нормального строения, содержащие до 20 атомов углерода в молекуле, окись этилена и диэтилами-на 8 Все вещества, адсорбируемые цеолитами и СаА, и, кроме того, изопарафиновые и ароматические углеводороды ® Все вещества, адсорбируемые цеолитом СаХ, и, кроме того, более сложные высокомолекулярные нафтеновые и ароматические углеводороды Примечание: К, и Са — компенсирующие катионы цеолита; А и — типы цеолита, СаА СаХ : А1203 и несколько иным расположением кубооктаэдров. Такие цеолиты обладают жесткой кристаллической решеткой со сферическими полостями их диаметр 11,4—11,9А, соединенными между собой узкими отверстиями — т. н. окнами. Диаметр окон для разных иопообмен- !0 ных форм цеолитов равен 3 ч- 9А рис. 1,2 с. 837 и зависит от размера ионообменного катиона в алюмосили-катном скелете. Цеолиты характеризуются большим относительным объемом, занимаемым межрешеточными полостями до 55% общего объема цеолита. Каждый цеолит того или иного типа адсорбирует только определенные вещества, диаметры молекул которых меньше или равны диаметру окон табл.. Зная размеры молекул компонентов смеси, подбирают необходимый тип и ионообменную форму цеолита для выделения из нее того или иного компонента. Цеолиты термостойки до т-ры 800—900° С, не взрывоопасны, не корродируют аппаратуру. Общий принцип синтеза цеолитов заключается в гидротермальной кристаллизации геля соответствующего состава. Разделительную способность цеолита улучшают заменой обменного катиона одного размера на катион другого размера или предварительной адсорбцией предсорбцией на цеолите небольшого количества полярных молекул, изменяющих размеры окон. Цеолиты применяют для глубокой осушки и тонкой очистки газов и жидкостей, разделения смесей, получения мономеров высокой чистоты. Кроме того, их используют для получения высококачественных бензинов, осушения холодильных смесей фреонов, в качестве геттеров для создания высокого вакуума, катализаторов и катализаторов носителей см. также Цеолиты. Кроме цеолитов, к М. с. м. относятся пористые стекла, мелкопористые угли и некоторые металлы палладий, тантал. Пористые стекла образуются при травлении спец. стекол к-тамп, мелкопористые угли получают из пром. формальдегидных смол. Материалы такого типа имеют вид зерен, порошков, гранул, мембран или пленок. Пленки изготовляют из пористого стекла, кварца или ме

ВРЕМЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА

том, что при полной или частичной замене ими магния во время модифицирования чугуна устраняется не только пироэффект, но и выделение дыма. В модифицированном чугуне, что особенно характерно для высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, резко улучшаются мех. свойства вследствие образования шаровидного графита. В пром. условиях для измельчения зерна, повышения прочностных и особенно пластических свойств стали служат добавки чистого кальция 0,15— 0,25%, силикокальция и модификаторов кальций — магний — кремний — железо, кальций — магний — редкоземельные металлы — крем- Рис. 1. Модель кристаллической структуры молекулярных сит материала искусственного цеолита типа А: а — кубо-октаэдр; б— тетрагональная призма; в— окно. Рис. 2. Модель кристаллической структуры молекулярных сит материалов искусственных цеолитов типов и : а — кубооктаэдр; б—гексагональная призма в — окно. ний — железо и др. 0,2—0,5% от массы жидкой стали. Находит применение и такой модификатор, как силикомишметалл, содержащий церий, лантан, неодим и редкоземельные металлы. Количество таких модификаторов, вводимых в расплав, равно 0,1 ч- 0,3% от массы жидкой стали. Все большее применение получают кальцийсодержагцие модификаторы: иттрий — кальций — магний; литий — кальций — магний — редкоземельные металлы — кремний — барий — железо — алюминий; кальций — магний — барий — железо — марганец — редкоземельные металлы — кремний и др. 0,1 — 0,35% от массы жидкой стали. Применение комплексных модификаторов позволяет резко сократить количество неметаллических включений, измельчить зерно и повысить пластичность стали. Комплексные модификаторы получают сплавлением компонентов в электр. печах сили-котермическим, углетермическим или алюмотермическим методом. Лигатуры на основе алюминия можно получить также электролизом в процессе получения алюминия, где высокие т-ры и перемешивание ускоряют растворение легирующего компонента это позволяет совместить в одном аппарате — электролизере два технологических процесса: получение первичного алюминия и введение в него легирующего и модифицирующего компонентов. На М. м. разработаны 48—5—96—74, ы 1415—61 и 4762—49, заводские технические условия. Лит.: Мальцев М. В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М., 1964; Крещановский Н. С., Сидоренко М. Ф. Модифицирование стали. М., 1970; Л ев и Л. И., Ма-риенбах Л. М. Основы теории металлургических процессов и технология плавки литейных сплавов. М., 1970. В. И. Напалков. — пористые материалы, у которых размеры пор соизмеримы с размерами молекул. М. с. м. поглощают лишь те вещества, диаметры молекул к-рых меньше или равны диаметрам их пор, что и обусловливает применение таких пористых материалов в качестве материалов

МАГНИЕВЫХ СПЛАВАХ БЛАГОПРИЯТНО

этих добавок. Цирконий 0,2—-0,9% в магниевых сплавах благоприятно влияет на жаропрочность, вследствие чего служит обязательной добавкой в сплавах марок 12, 14 и 15. Его не используют для модифицирования сплавов, содержащих алюминий, марганец и др. элементы, связывающие цирконий в хим. соединения, частицы которых, отличаясь иной кристаллической структурой, не могут выполнять роль центров кристаллизации. Для таких сплавов используют добавки 0,03—0,07% и совместно 0,05% и 0,005% В. В результате модифицирования значительно улучшаются мех. и технологические свойства сплавов, что связано с измельчением зерна. Модификаторами меди сплавов являются титан, цирконий, ванадий, бор и совместные добавки титана и бора или ванадия и бора. Степень измельчения зерна этими модификаторами зависит от марок медных сплавов и содержания в них железа. Лучшие модификаторы для оловянистой бронзы, латуни марки Л68, свинцовистой бронзы и берил-лиевой бронзы — цирконий и бор 0,01—0,06% каждого, совместные добавки 0,10% и 0,03% В или 0,04% и 0,02% В. Наибольшей модифицирующей способностью обладают совместные добавки ванадия и бора, меньшей — совместные добавки титана и бора, бор и цирконий. Титан и вольфрам не оказывают влияния на структуру. Для алюминиевых бронз и латуней, содержащих железо, наилучшими модификаторами служат совместные добавки титана и бора, ванадий, бор, цирконий и титан в порядке уменьшения модифицирующей способности. Количество модификатора, вводимого в расплав, обычно составляет 0,02— 0,05%. Медные сплавы, не содержащие алюминий и железо, чаще всего модифицируют комплексными модификаторами титан и бор, ванадий и бор или цирконий и бор суммарное количество 0,06—0,10%. Введение таких модификаторов позволяет устранить транскристаллическую структуру, что резко улучшает технологические свойства спла- вов. Модификаторами титана сплавов служат бор, цирконий и совместные добавки титана и бора. Оптимальные концентрации модификаторов, при которых наблюдается сильное модифицирующее действие, составляют 0,05—0,10% или В и 0,10—0,15% при комплексной добавке циркония и бора. В результате модифицирования мех. свойства сплавов вследствие получения равноосного зерна улучшаются. Самыми распространенными модификаторами чугуна служат ферросилиций и силикокальций. Для получения в чугуне графита шаровидного применяют магний, лигатуры магний — никель, медь — магний, магний — никель — редкоземельные металлы, магний — кремний — железо, магний — кремний — железо — редкоземельные металлы и комплексные модификаторы, содержащие магний, кальций, барий, стронций, скандий, редкоземельные элементы, литий, кремний и др. модифицирующие и легирующие элементы. Количество модификаторов — 0,3 -¥-2,5% от массы жидкого металла. Комплексные модификаторы более эффективны, чем магний, и их введение в расплав сопровождается меньшим пироэффектом, металл не выплескивается из ковша. В пром. условиях находят применение ферроце-рий и мишметалл, содержащий модификатор церий — лантан — неодим — редкоземельные металлы — железо и вводимый 0,05—0,3% от массы жидкого чугуна для устранения отбела в отливках. Важное преимущество комплексных модификаторов, ферроцерия и мишметалла — отсутствие в модифицированном чугуне с шаровидным графитом т. н. черных пятен, характерных для чугуна, модифицированного магнием. Все более широкое применение находят кальцийсодержащие комплексные модификаторы: кальций — барий — железо — магний — кремний, кальций — магний — барий — железо — марганец — редкоземельные металлы — кремний, кальций — магний — редкоземельные металлы — литий — кремний — железо, кальций — магний — редкоземельные металлы — кремний — железо и др. Целесообразность применения редкоземельных металлов сост

СЕЧЕНИЮ ОТЛИВКИ ЗНАЧИТЕЛЬНО

однородность по сечению отливки значительно выше. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом получают модифицированием магнием, церием, кальцием, редкоземельными металлами, лигатурами и комплексными модификаторами. Для сокращения длительности отжига ковкого чугуна при произ-ве мелких и средних отливок в качестве модификаторов применяют алюминий и силико-кальций; при этом число центров выделений графита возрастает в 15—20 раз, а ср. диаметр их уменьшается со 150 — 250 до 30—60 мкм. Графитизирующая способность алюминия выше примерно в 10 раз, чем кремния и углерода. Ковкий чугун для получения крупных и раз-ностенных отливок модифицируют смесью бора, висмута и алюминия по 0,0015—0,0070% каждого. Висмут применяют в виде гранул, бор — в виде борной к-ты, при нагреве разлагающейся на окись бора и пары воды. Пары перемешивают чугун, а окись бора ошлаковывает включения и образует карбиды и нитриды бора. Если содержание кремния повышено, ковкий чугун модифицируют висмутом и сурьмой, чтобы предотвратить выделение графита в отливках до отжига и сократить цикл отжига. Кроме того, модифицирование ковкого чугуна сурьмой 0,05—0,06% способствует получению перлитной основы и, следовательно, повышению износостойкости. Состав и количество вводимых модификаторов зависят от хим. состава ковкого чугуна, т-ры, применяемых плавильных агрегатов и необходимой структуры отливок. Из М. ч. изготовляют высоконагру-женные изделия: коленчатые валы, шестерни, детали турбин и т. п. Лит.: Ващенко К. И. Модифицированный чугун. М., 1946; Богаче в И. Н. Основы модифицирования чугуна. Свердловск — М., 1948 ; Г и р ш о -вич Н. Г. Чугунное литье. .—М., 1949; Ващенко К. И., Софро-н и . Магниевый чугун. М.—К., 1960; а н д а А. Ф, Основы получения чугуна повышенного качества. М., 1960; Клочнев Н. И. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. М., 1963; Богачев И. Н., Давыдов Г. С., Рож нова С. Б. Графитизация и тер-мическан обработка белого чугуна. М., 1964; Г и р ш о в и ч Н. Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. М.—Л., 1966; Васильев Е. А. Отливки из ковкого чугуна. М., 1976. К. И. Ващенко. , модификаторы — материалы для модифицирования. В пром. масштабе используются с 30-х гг. 20 в. Различают модификаторы, создающие в сплаве дополнительные центры кристаллизации инокуляторы, и модификаторы, препятствующие росту зерна ингибиторы. Для каждого металла и его сплава есть определенный модификатор, введение которого обеспечивает макс, эффект измельчения зерна и оптимальные технологические и мех. свойства. В качестве модификаторов алюминия сплавов применяют титан, бор, ниобий, цирконий и совместную добавку титана и бора. Наибольшее влияние на размер зерна в слитке оказывает совместная добавка титана и бора, меньшее в порядке убывания титан, бор, ниобий и цирконий. Самое большое практическое значение как модификатор имеет титан, оказывающий сильное воздействие на структуру и являющийся самым экономичным. Обычно его вводят 0,02—0,10%. Все более широкое применение находят совместные добавки титана и бора соответственно 0,02—0,04 и 0,005—0,01 %. Ниобий и цирконий стабильно измельчают зерна при концентрациях 0,10—0,20%. Модификаторами для силуминов служат мех. смеси солей 33%-ного хлористого натрия и 67%-ного фтористого натрия или 62,5%-ного хлористого натрия, 12,5%-ного хлористого калия и 25%-ного фтористого натрия, введение которых обычно составляет 2,0% от массы шихты. Измельчение зерна в слитке сопровождается улучшением мех. и технологических свойств сплава. В качестве модификаторов магния сплавов используют цирконий, титан, ванадий, бор и совместную добавку титана и бора. Наибольшей модифицирующей способностью отличается совместная добавка титана и бора, меньшей в порядке убывания бор, цирконий, ванадий и титан. В слитках магниевых сплавов весьма эффективное измельчение наблюдается уже при малых концентрациях 0,03—0

НАЧИНАЕТСЯ ИНТЕНСИВНОЕ ГРАФИТООБРАЗО

такого количества, при к-ром начинается интенсивное графитообразо-вание. Содержание углерода в чугуне уменьшают добавкой в шихту стали. Содержание углерода и кремния определяют ориентировочно из ур-ния С – = 5,5 — б, где б — толщина отливки в миллиметрах. В жидком чугуне в виде суспензий и эмульсий находятся остатки графита, неметаллические включения, хим. соединения, газы и т. д., вследствие чего его кристаллизацию рассматривают как кристаллизацию вынужденную, протекающую с большим или меньшим воздействием всегда содержащихся в жидкой фазе активных центров. Очистка жидкого чугуна от включений или, наоборот, искусственное либо естественное загрязнение ими в значительной степени изменяет условия кристаллизации и прежде всего условия образования графита. Условия кристаллизации изменяют модифицированием введением активных зародышей, облегчающих образование или изменение формы и распределения графита, обработкой шлаками или смесями солей что приводит к удалению из чугуна включений определенного типа, перегревом или выдержкой жидкого чугуна при достаточно высокой т-ре что способствует растворению или изменению природы включений, изменением условий охлаждения с переохлаждением сплава иными становятся активность и характер воздействия зародышевой фазы. При получении М. ч., наряду с модифицированием, используют перегрев, легирование, добавляют стальной лом. Чтобы модификаторы растворились, т-ра чугуна должна быть выше 1350° С. Крупные куски модификатора растворяются трудно, а мелкие куски окисляются и выдуваются, вследствие чего размер их выбирают в зависимости от емкости ковша. Для обработки чугуна в ковшах емкостью до 50 кг чаще всего используют куски модификатора размером 2— 5 мм, для ковшей до 100 кг — 5— 10 мм, для больших ковшей — 15— 20 мм. После модифицирования чугун перемешивают и выдержи- вают в ковше для растворения модификатора и взаимодействия его с чугуном. Однако при чрезмерно длительной выдержке или при длительной разливке может наступить демодифицирование. Если это произойдет, осуществляют двойное модифицирование повторно добавляют модификатор. Действие модификатора контролируют по клиновой пробе; контрольные пробы отливают через 5—15 мин. Во избежание демодифицирования в процессе получения крупных отливок модификатор вводят под струю металла, заполняющего литниковую чашу. Иногда его вводят под струю металла на желоб во время выпуска из плавильного агрегата, применяя спец. дозаторы. Хим. состав модификаторов графитизирующих, стабилизирующих и комплексных разнообразен. В качестве графитизирующих модификаторов используют силико-кальций, высокопроцентный ферросилиций, графит серебристый и лигатуры силикокальций — титан, кремний — марганец — цирконий, кремний — марганец — кальций и др., в качестве стабилизирующих модификаторов — лигатуры хром — марганец — кремний, феррохром — кремний и др., в качестве комплексных модификаторов — лигатуры напр., никель — кремний, кремний — алюминий — кальций, кремний — марганец — алюминий — кальций — барий. Избыточное количество алюминия более 0,15% приводит к образованию в отливках газовых раковин. Чугун модифицируют также продувкой порошкообразным карбидом кальция или газами метаном, природным газом, азотом, аргоном и т. п.. Иногда применяют жидкое модифицирование — добавление к чугуну жидкой стали 15—20%, смешивание белого чугуна 25% и обычного серого 75% или выплавляют чугун из шихты, составленной из белого и серого чугунов. Применение графитизирующих и стабилизирующих модификаторов позволяет плавить чугун из единой шихты. Графити-зирующие модификаторы вводят в ковш при получении тонкостенных отливок, стабилизирующие — при получении толстостенных. Усадка М. ч. больше усадки серого чу

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕМ ВЫДЕЛЕНИЙ КРЕМНИЯ

наряду с измельчением выделений кремния происходит измельчение зерен-колоний эвтектики за счет образующихся частиц тугоплавких соединений, которые служат зародышами для формирования денд-ритов алюминия. При модифицировании сплавы эвтектического и за-йитектического состава становятся по структуре доэвтектическими, а сама эвтектика принимает мелкозернистое строение. В зависимости от условий модифицирования и концентрации модификатора в модифицированных силуминах могут наблюдаться отклонения от нормальных структур — непромоди-фицированная и перемодифициро-иаиная структуры, которые характеризуются их резким огрублением. В модифицированных силуминах значительно выше предел прочности на 4—5 кгсмм2 и относительное удлинение на 8—10% по сравнению с модифицированными; при этом эффект модифицирования изменяется с увеличением содержания кремния. Модифицирование легкоплавких эвтектик в медных сплавах может осуществляться цирконием, кальцием или церием, которые вводят в количестве 0,05—0,10%. При введении этих элементов в медные сплавы структура легкоплавких эвтектик качественно изменяется, основу ее составляют медь и мелкие включения новых структурных образований, тогда как в немодифици-рованных сплавах структура состоит из сплошных эвтектических прослоек. Отмеченные структурные изменения сопровождаются существенным улучшением технологических и мех. свойств модифицированных медных сплавов. Так, относительное удлинение увеличивается в два-три раза при практически постоянном пределе прочности. Модифицированная медь лучше поддается пластическому деформированию, и на листах практически отсутствует брак по рваной кромке, тогда как немо-дифицированная медь разрушается при первом проходе через валки и дальнейшая прокатка невозможна. В модифицированных медных сплавах полностью устраняется трещи-яообразование при литье слитков а значительно повышается сопротивление ползучести при высоких т-рах. Лит.: Мальцев М. В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М., 4; Бор, кальций, ниобий и цирконий и чугуне и стали. Пер. с англ. М., 1961. В. И. Напллков. — чугун, подвергнутый модифицированию. Используется с 30-х гг. 20 в. Отличается от обычного серого чугуна лучшими мех. св-вами, что позволяет уменьшать массу изделий, повышать срок их службы и, кроме того, заменять иногда стальные отливки и поковки отливками из этого чугуна. . ч. относятся серый чугун марок 28-48; 32-52; 36-56; 40-60; 44-64, высокопрочный чугун с шаровидным графитом, жаростойкий чугун марок -0,8; -1,5; -2,5; -5,5; -22, антифрикционный чугун некоторые марки, ковкий чугун к модифицированию которого прибегают для некоторого сокращения длительности отжига. Модифицирующие материалы вводят 0,1—0,8, иногда до 1% в жидкий чугун, вследствие чего улучшаются форма и распределение графита, структура металлической основы и, следовательно, повышаются его мех. св-ва. У серого модифицированного чугуна перлитная см. Перлит в металловедении или сорбитная см. Сорбит металлическая основа с мелким, завихренным, равномерно распределенным графитом пластинчатой формы. У модифицированных высокопрочных и ковких чугунов может быть феррит-ная основа см. Феррит, у них высокие пластические св-ва. Структура легированных и термически обработанных М. ч.— бейнитная см. Вейнат, трооститная см. Троостит, мартенситная см. Мартенсит или аустенитная см. Аусте-нит — в зависимости от количества и состава легирующих материалов или от режима термообработки. Осн. элемент, определяющий хим. состав М. ч.,— кремний. Влияние остальных химических элементов учитывают, исходя из содержания кремния и углерода. Содержание кремния в сером М. ч. должно быть несколько ниже критического,

МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ МОДИФИЦИРУЮЩИХ

уже при малых концентрациях модифицирующих материалов 0,01 — 0,05% происходит эффективное измельчение зерна. Кристаллизация из большого количества искусственно созданных образованных центров приводит к резкому измельчению зерна в отливках и устранению зональности в их строении. При дальнейшем увеличении содержания модификатора отмечается незначительное измельчение зерна сталь, алюминия сплавы, титана сплавы или наблюдается эффект укрупнения зерна магния сплавы, меда сплавы. В титановых сплавах, модифицированных карбидами молибдена или вольфрама, также наблюдается некоторое измельчение зерна, но структура остается неравномерной вследствие трудности равномерного распределения их по сечению отливки. Наряду с измельчением микроструктуры заметно улучшается внутреннее строение М. м В магниевых сплавах отмечается раздробление и более равномерное распределение фазы 43; в медных сплавах при введении бора и вольфрама наблюдается заметное увеличение альфа- твердого раствора и уменьшение количества эвтектики; в титановых сплавах при введении бора или бора совместно с цирконием — заметное измельчение бета-зерна. При введении в медные сплавы титана, циркония и ванадия, наоборот, увеличивается содержание эвтектики, а для продуктов распада характерно более тонкое строение. В макроструктуре деформированных полуфабрикатов из М. м. более мелкое зерно по сравнению с полуфабрикатами из немодифицирован-ных материалов. Вследствие структурных изменений, происходящих в М. м., в литом состоянии наблюдается заметное повышение относительного удлинения иногда на 40—50% и более, напр. в чугунах при изменении формы графита на шаровидную в 3—40 раз при обычных и повышенных температурах, а пределы прочности и текучести в М. м. выше на 1 —10 кесмм2 в чугунах — в два — пять раз. В деформированных полуфабрикатах из М. м. заметно повышаются относителт, ное удлинение и сужение при одновременном некотором увеличении прочностных характеристик, в т. ч. усталостной прочности, и уменьшении разброса значений мех. свойств. Модифицирование позволяет повысить технологические свойства сплавов при литье и обработке давлением, интенсифицировать плавление и улучшить мех. свойства, особенно повысить пластичность, коррозионную стойкость, уменьшить склонность к трещинообразованию в сварных швах и в отливках. В модифицированных чугунах размер эвтектического зерна в два — пять раз меньше по сравнению с размером зерна в немодифицированном чугуне, что является результатом увеличения количества зародышей графита. При введении модификаторов в литейные алюминиевые, магниевые или титановые сплавы происходит резкое измельчение внутреннего строения зерен. В этих сплавах интерметаллические фазы, напр. –, — магниевые сплавы, 0-2 — алюминиевые сплавы, карбидные — титановые сплавы, кристаллизуются вторично и располагаются в междуосных пространствах дендритов, что приводит к измельчению их и более равномерному распределению по объему отливки. Измельчение внутреннего размера зерна связано с затрудненным ростом зерен-дендритов, которое создается при введении добавок, вследствие образования адсорбционных и барьерных пленок, изолирующих кристалл от осн. металла. В отливках модифицированных сплавов наблюдается резкое повышение мех. свойств, обусловленное более быстрым и полным растворением измельченных интерметаллических фаз, по сравнению с отливками немодифи-цированных сплавов с грубыми включениями этих фаз. Прирост показателей мех. свойств определяется степенью измельчения этих фаз. Для модифицирования сплава алюминия эвтектического типа широкое применение находят смесь фтористых и хлористых солей щелочных металлов 2—3% от массы шихты или небольшие 0,02—0,05% присадки титана, бора и других элементов. В модифицированных силу

ИСМОЩОО ИИМОНОИИО СТРУКТУРЫ

ришпп и др. продуктом иприичиш! Нриспшпинщии; М, итирщи пмдн, аплип 1 с. иишчмчпнш етру -1У ры порппчмыч Д011Д ритон, и: М. третьего Инда, исмощоо иимоноиио структуры мтвктики. Модификаторы вводит ноши или и струю металла, вынус-Кйвмот иа ночи, исиоиьзуя для Легко испаряющихся или с малой Плотностью модификаторов коло-нольчикм либо иные приспособлении, чтобы обеспечить их полное мимодействие с расплавом, либо Мпоородственно в литейную форму. Эффект, подобный М., можно получить также при ультразвуковой Обработке, наложении электромагн. и др. физ. методах воздействия Ий расплав. Лит.: Кузнецов В. Д. Кристаллы И кристаллизация. М., 1954; Боч-В В А. А. Металловедение. М., 1956; С в м о и ч е н к о В. К. Поверхностные явления в металлах и сплавах. М., 1957; Гольдштейв Я. Е. Микролегиро-ис стали и чугуна. М. — Свердловск, 185; Мальцев М. В. Модифицировании структуры металлов и сплавов. М., 04; Г и р ш о в и ч . Г. Кристалли-ваци и свойства чугуна в отливках. М. — Л., 1966. К.И. Ващенко. -сталь, подвергнутая модифицированию. Используется с 30-х гг. 20 в. Отличается хорошей жидко-текучестью, малой усадкой, большой плотностью, улучшенными микро- и макроструктурой, физико-м:ох. св-вами; содержит незначительное количество вредных примесей. Различают М. с. гл. обр. конструкционную см. Конструкционная сталь, инструментальную см. Инструментальная сталь, жаропрочную см. Жаропрочная сталь и нержавеющую см. Нержавеющая сталь. В качестве модифицирующих материалов используют элементы напр., магний, литий и кремний или их сочетания, эффективно влияющие на энергетическое состояние границ зерен и термодинамически активные к примесям и добавкам, ферросплавы ферробор, ферроцерий, феррованадий, редкоземельные металлы и их сплавы церий, лантан, мишметалл, силикокальций и др. и различные соединения напр., окись церия, нитрид ванадия. Их вводят при выплавке или разливке стали. М. с. чаще всего используют в литом состоянии, поскольку 1 модифицирующие мнтериклы иниГш лее иффектшиж ;4 си-па литот металла. Тик, п стили марки !15,11, модифицирошишой родкоао-мольпыми металлами, повышаются пластичность в полтора раза и ударная вязкость в два раза. После термической обработки они становятся еще выше. Модифицирование стали марки 2318 церием и бором увеличивает длительную прочность, стойкость к образованию трещин в несколько раз1. После ковки или прокатки М. с. целесообразно применять, если улучшаются технологические, физико-мех. или эксплуатационные св-ва. Так, высоколегированная аустенитная сталь марки Х14Н18В2 не использовалась для крупных поковок из-за плохой технологической пластичности. Присадка в эту сталь ниобия в сочетании с бором и церием способствовала получению качественных поковок. Бор в низколегированной конструкционной стали значительно увеличивает прокаливае-мость, редкоземельные металлы понижают чувствительность к образованию флокенов. Ванадий изменяет габитус и состав неметаллических включений, что дает возможность использовать модифицированную сталь для электрошлаковой сварки. Лит.: Браун М. П., К у р у к-л и с Г. Л., Д у р д о М. Т. Модифицированная быстрорежущая сталь. К.—М., 1956; Гольдштейн Я. В. Микролегирование стали и чугуна. М. — Свердловск, 1959; Завьялов А. С., -до м и р с к и М. М. Машиностроительные стали с редкоземельными присадками. Л., 1969; Крещановс-к и й Н. С., Сидоренко М. Ф. Модифицирование стали. М., 1970. Б. Б. Винокур. — материалы, подвергнутые модифицированию. В пром. масштабах используются с 30-х гг. 20 в, К М. м. относятся модифицированная сталь, модифицированный чугун и модифицированные цветные металлы и сплавы. В слитках или отливках М. м. содержатся мелкие равноосные зерна, тогда как в не-модифицированных материалах преобладает крупнокристаллическая дендритная структура. В

РАСПЛАВ МОДИФИЦИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

— то же, что и модифицирующие материалы. от лат. — устанавливаю меру — введение в расплав модифицирующих материалов, влияющих на процесс кристаллизации. В пром. масштабах используется с 30-х гг. 20 в. Способствует в процессе кристаллизации измельчению структуры, изменению формы, размеров и распределения неметаллических включений либо графита в чугу-нах и тем самым улучшению мех. св-в сплавов. В отличие от микро-легирования, когда увеличение количества добавок приводит к обычному легированию, при М. действие присадок сводится лишь к изменению условий кристаллизации и отличается от легирующего сравнительной кратковременностью при выдержке металла. Вследствие этого увеличение количества добавок сверх необходимого либо невозможно из-за малой растворимости или летучести, либо неэффективно, либо вредно перемодифицирование. Иногда при смешивании двух различных расплавов наблюдается явление жидкого модифицирования. М. связано с некоторыми особенностями кристаллизации расплава, в к-ром возможны растворение, выделение, коагуляция и всплывание неметаллических включений, поглощение и выделение газов и др. Чем чище расплав, тем меньше он склонен к кристаллизации. В передпереходном инкубационном периоде его жидкая фаза подготавливается к кристаллизации. Затем, при т-ре, близкой к т-ре кристаллизации, в расплаве образуются совокупности атомов — сиботаксические группы. Их возникновение облегчается флук-туациями неоднородностью состава, неравномерностью распределения тепла и энергии, зависящими от т-ры и в передпереходном периоде тем более выраженными, чем ниже т-ра жидкой фазы. Для образования зародыша кристалла, помимо наличия флуктуацяонных совокупностей, необходимо переохлаждение расплава несколько ниже равновесной т-ры перехода из жидкого в твердое состояние, к-рую указыш ет диаграмма состояния сплава. родыши могут быть стойкими т. о. расти и нестойкими т. е. растворяться. Стойкими они становятся только после достижения опрсдо ленного критического размера. В заданных условиях скорость их роста может быть различной дли разных граней кристалла. Модификаторы в одних случаях увеличивают число зародышей и тем самым способствуют получению мелкозернис-стой структуры, в других — уменьшают скорость роста, кристаллов, изменяя их форму и размеры. Кроме улучшения мех. св-В, М. повышает технологичность сплавов при литье и обработке давлением см. Модифицированные материалы, позволяет увеличивать степень легирования нек-рых сплавов и создавать новые антикоррозионные, высокопрочные и жаропрочные материалы, получать спец. стали и чугу-ны см. Модифицированная сталь, Модифицированный чугун. Различают М. первого рода, обусловливающее измельчение зеренной структуры сплавов в результате образования на растущих кристаллах поверхностной пленки, препятствующей их росту, и М. второго рода, связанное с измельчением структуры в результате искусственного увеличения числа центров кристаллизации. М. первого рода осуществляют с помощью модифицирующих материалов, к-рые могут адсорбироваться см. Адсорбция на гранях зарождающихся кристаллов и тормозить их рост, образуя барьер между кристаллами и расплавом. Поскольку адсорбция происходит неравномерно па всех гранях, форма кристаллов изменяется. При введении таких модификаторов возможны также хим. реакции, в результате к-рых могут образоваться либо зародыши кристаллов, либо пленки, ограничивающие рост кристаллов. М. второго рода осуществляют с помощью модификаторов, образующих в расплаве высоко дисперсную, иногда коллоидно-дисперсную взвесь, частицы к-рой служат центрами кристаллизации. По характеру конечных структурных изменений различают М. первого вида, приводящее к изменению первичных зерен