Способ модифицирования чугуна

111 578346 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(43) Опубликовано 30,10.77, Бюллетень40 Государственный комите Совета Министров СССР(53) УДК 621.745(088,8 о делам изобретен открытий икования описания 31.10.7 Дата опу Авторызобретения Н. В. Скорняков, В, Т, Соленков, И. А. Шапранов, В. Т, СулименкР. П. Корнеева и В. В. Супруненко(71) Заявител 1 54) СПОСОБ МОДИфИЦИРОВАНИЯ ЧУГУН асти литейно- одифицироваользовано при гуна с шароИзобретение относится к облго производства, а именно к мнию чугунов, и может быть исппроизводстве высокопрочного чувидным графитом.5Известен способ обработки жидкого чугуна магнием с целью получения шаровидной формы графита 1.Недостатками такого способа являются значительный пироэффект и дымовыделение, 10 а также длительность операции обработки расплава модификатором.Известен способ получения чугуна с шаровидным графитом путем последовательной обработки перегретого расплава набором ре агентов, в том числе углеродсодержащей присадкой, магнийсодержащей добавкой, силикокальцием, хромсодержащей присадкой и графитизирующей добавкой 2.Недостатками указанного способа являются 20 значительное дымовыделение и сложность процесса, связанная с многооперационностью обработки расплава.Наиболее близким к описываемому является способ модифицирования чугуна комплекс ными лигатурами с РЗМ и иттрием (силикоиттриевым мишметаллом), заключающийся в обработке науглероженного расплава присадкой лигатур в печь, на дно ковша или в струю металла при его заполнении 3, 30 Однако известным способом невозможно получить шаровидного графита в чугуне более 85 - 90%. Предел прочности таких чугунов не превышает 54 кгс/ммз.Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна, отсутствие пироэффекта и дымовыделения.Это достигается тем, что модифицирование чугуна осуществляют силикоиттриевым мишметаллом совместно с интерметаллпдом МдЯЬз. Комплексный модификатор вводят на дно ковша перед выпуском металла пз печи. Соотношение интер металлид МоЬЬз - силикоиттриевый мишметалл выбрано равным 1: 4 - 1: 9. Нижний предел соотношения (1:9) выбран с учетом необходимого остаточного содержания магния в чугуне для проявления эффекта сфероидизации графита, а верхний (1:4) является границей, после которой начинается процесс десфероидизации графита остаточным содержанием сурьмы в чугуне. Количество вводимого модификатора зависит от состава обрабатываемого чугуна и необходимого уровня свойств металла. Температура модифицирования - 1400 - 1520 С.Благодаря тому, что интерметаллид МдзЯЬ 2 имеет большой удельный вес (5,5 г/см) и высокую температуру плавления (1200 - 1230 С), процесс модифицирования протекает спокойно, без ппроэффекта и дымовыделе578346 Соотношение модификаторов: интерметаллид МАЗЬ силикоиттриевый мишметалл Механические свойства в литом состоянии45,5 5,2 20 Формула изобретения Составитель А. КондратьевТехред Л, Гладкова Корректор Т. Добровольская Рсдактор 3. Ходакова Подписное Заказ 2797/5 Изд.881 Тираж 693 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 ния. При введении в жидкий чугун интерметаллид МдзЯЬ 2 разлагается, при этом магний, переходя в жидкий расплав, повышает эффект сфероидизации, а сурьма способствует перлитизации металлической основы и тем самым повышаются механические свойства высокопрочного чугуна,П р и м е р. Обработке подвергают чугун, выплавленный в индукционной печи ИЧТ, следующего химического состава, вес. %: С 3,79; Я 1,89; Мп 0,36; Р 0,017; 5 0,01; Сг 0,08;% 0,03. Модифицирование чугунаосуществляют при 1400 - 1520 С силикопттриевым мишметаллом совместно с интерметаллидом МдзЯЬ 2, присаживаемы ми на дно 500-килограммового ковша перед выпуском металла из печи. Расход модификаторов изменяют путем изменения соотношения интерметаллида МдзЬЬв к силикоиттриевому мишметаллу в пределах 1: 4 - 1: 9. Для сравнения чугун обрабатывают силикоиттриевым мишметаллом по известному способу, Расход модификаторов по описываемому и известному способам составляет 10 кг на 1 т жидкого чугуна. Кроме того, чугун обрабатывают повышенным количеством силпкоиттриевого мпшметалла - 15 кг на 1 т жидкого чугуна,Результаты механических испытаний чугуна, модифицированного по предлагаемому ( 1 - 3) и известному ( 4) способам, представлены в таблице,Анализ результатов механических испытаний и исследования микроструктуры показывает, что описываемый способ позволяет получить структуру чугуна с шаровидным графитом и перлитной основой. Чугуны, полученные по известному способу (прототипу), имеют вермикулярный графит, Обработка чугуна повышенным количеством силикоиттриевого мишметалла приводит к появлению в структуре свободных карбидов и соответственно к необходимости термообработки для их исключения; графит преобладает вермикулярной формы.Использование способа модифицированиячугуна комплексным модификатором обеспе 5 чивает значительное повышение механических свойств высокопрочного чугуна, что позволяет снизить вес деталей и одновременно повысить их надежность и долговечность.25 Способ модифицирования чугуна, заключающийся в обработке расплава силикоиттри 30 евым мишметаллом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения механическихсвойств чугуна, силикоиттриевый мишметаллвводят в чугун совместно с интерметаллидомМд 8 Ь при соотношении (4 - 9): 1,35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Аронович М. С, и Лахтин Ю. М, Основыметалловедения и термообработки. М., Металлургиздат, 1952, с. 346.40 2. Авторское свидетельство471385, кл,С 21 С 1/00, 1973.3. Литейное производство, 1975,7, с. 3.