Модифицирование чугуна ферросилицием при температурах выше 1360 °С

В последние годы в авто- и тракторостроении все более широкое применение находят высококремнистые заэвтектические, особенно перспективные в качестве поршневых материалов в связи с их высокой износостойкостью, малым удельным весом, а главное пониженным коэффициентом термического расширения» . В немодифицированном виде литая структура этих сплавов состоит из крупных выделений первичного кремния и алюминиево-кремниевой эвтектики с грубыми игольчатыми частицами эвтектического кремния. Механические свойства сплавов с таким строением, естественно, невысокие, особенно низка пластичность.

Для улучшения структуры заэвтектических силуминов — измельчения первичного кремния — в расплав перед его разливкой вводят добавки фосфора либо в чистом виде (красного фосфора), либо в виде различных фосфорсодержащих соединений и смесей. Модифицирующее действие фосфора объясняется образованием частиц тугоплавкого фосфида алюминия А1Р, которые изоморфны с кремнием и, по-видимому, способствуют увеличению зародышей кристаллизации кремния, а значит, и его диспергированию .

Но обработка расплава фосфором не влияет на измельчение эвтектики, которое достигается, как известно, лишь с помощью щелочных металлов, в первую очередь добавок натрия. По существующим мнениям, одновременное модифицирование первичных кристаллов кремния и эвтектики невозможно, так как у фосфора   большее химическое сродство с натрием, чем с алюминием, а образующийся фосфид натрия Ыа3Р не оказывает модифицирующего действия ни на первичный, ни на эвтектический кремний.

Однако результаты работ позволяют сделать вывод о возможности измельчения структуры первичного кремния и эвтектики при совместном добавлении фосфора и натрия. Такое комплексное действие модификаторов показано в работе  при условии их последовательного ввода при разных температурах расплава. Представляет   несомненный практический и научный интерес дальнейшее выяснение и уточнение возможности совместного модифицирующего действия фосфорсодержащих и натрийсодержащих добавок на структуру и свойства высококремнистых силуминов.