Способ получения чугуна со сфероидаль-ной формой графита

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рн 831801(22) Заявлено 16.11. 79 (21) 2840822/22-02 с присоединением заявки Йо С 21 С 1/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(0888) Дата опубликования описания 23. 05. 81(72) Автор изобретения П.С. Сиротинский Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт приборостроения Московского научнопроизвОдственного объединения "Темп"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА СО СФЕРОИДАЛЬНОЙ ФОРМОЙ ГРАФИТАИзобретение относится к литейно.му производству, в частности к способам получения чугуна с шаровидным графитом.с выплавкой металла .в тигельных индукционных печах, и может быть использовано в машиностроении при производстве отливок из высокопрочяого чугуна (диски для полирования шариков подшипников и т.п.).Известны способы получения чугуна со сфероидальной формой графита, заключающиеся в обработке расплава магнием или его соединениями. При этом получают графит по форме, близкой к шаровидной, что обеспечивает 15 высокие прочностные и пластические. свойства литого чугуна 1(.Однако обработка расплава сопровождается пироэффектом, и выбросами металла, что недопустимо с точки зре- Ю ния условий труда. Для подавления эффекта необходимо применение специального оборудования (гермоковши, автоклавы).Известен также способ, по кото- . рому после расплавления металла и его обработки по принятой технологии проводят модифицирование расплава иттрием или редкоземельными ме.таллами (РЗМ) в лигатуре, содержащей 30 пониженное, по сравнению с ФЦМ, количество магния. Пониженное (не более 2) содержание магния в лигатуре с РЗМ уменьшает пироэффект, обеспечивает нормальные условия работы, а барботаж расплава, обеспечиваеьый присутствием небольшого количества магния, улучшает форму графита, повышая пластические свойства чугуна 21.Однако пластические свойства чугуна остаются более низкими, чем при .обработке расплава магнием в соответствии с формой графита. В этом случае также, как и примодифицировании ФЦМ - 5, требуется термообработка литого чугуна для повышенияего пластических свойствПрисутствие магния в лигатуре РЗМ обуславливает пироэффект.Цель изобретения - повышение пластических свойств литого чугуна, обработанного РЗМ или иттрием за счет улучшения формы графита.Указанная цель достигается тем, что после обработки расплава РЗМ или иттрием проводят перемешивание и кратковременный дополнительный нагрев (догрев) металла в течение 25-30 с с удельной мощностью индук831801 Удельнаямощностьпри обработке,кВт/кг Отно- ситель- ноеудлинение,Ъ Времяобра-боткимодифи- цированногорасплава ин тенсивнымэлектромагнитным пе ремешиваниемв тигле, с Временное сопротивление:разрыву,кгс/мм 25 0,25 4 35 0,25 4 59 58 25 0,70 525 350,70 б 57 59 25 1,20 б 59 30 120 б формула изобретения 40 ВИИИПИ Заказ 3409/42 Тираж 618 Подписноефилиал П 11 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ционной тигельной печи 0,2-1,2 кВт/кг емкости тигля при полной загрузке.Способ осуществляется следующим ,образом.В тигельной индукционной печи или в другой .печи, где может юыть обеспечено интенсивное электромагнитное перемешивание металла, проводят расплавление металла по принятой технологии. Затем дают в расплав расчетное. количество РЗМ или иттрия. Непосредственно после обработки расплава РЗМ или иттрием проводят интенсивный нагрев металла в течение 25- 30 с с удельной мощностью 0,2- 1,2 кВт/кг емкости тигля для интенсивного электромагнитного перемешивания металла, способствующего образованию графита Формой, более близкой к сфероидальиой, чем при обычной обработке расплава РЗМ.Интенсивность перемешивания металла при этом поддается регулированию изменением мощности, подаваемой на индуктор печи, С улучшением Формы графита повышаются пластические свойства чугуна. За время дополнительной обработки модифицированного металла интенсивным электромагнитным перемешиванием 25-30 с модифицирующее действие РЗМ или иттрия не исчезает, так как потери их невелики.Удельная мощность, необходимая .для дополнительного электромагнитного перемешивания с догревом расплава после обработки его РЗМ или иттриемзависит от емкости тигля (чем большеемкость тигля и масса расплава, тем больше должна быть удельная мощность)П р и м е р, В индукционной тигельной печи "Аякс" с емкостью нейтрального тигля 25-30 кг расплав чугуна состава,В: углерод 3,0-3,6;кремний 2,4; марганец 0,4; Фосфор0,03; сера 0,03, обрабатывают добавкой 0,3 металлического иттрия.Полученный чугун, выпущенный в ковш собычным вторичным модифицнрованиемдробленым Ферросилицием ФС 75 наструю, заливают в песчаные Формыстандартных клиновидных образцовПолученный литой чугун имеет прочность 62 кгс/мм при относительном удлинении 2. Этот же расплав, подвергнутый после ввода иттрия на максимальной мощности печи 30 кВт, т.е.при удельной мощности 1 кВт/кг, даетв чугуне практически шаровидныйграфит и более высокие Пластическиесвойства (относительное удлинение бЪпри практически сохранившейся прочности 59 кгс/мм )Результаты других примеров конкретного выполнения, осуществленных на металле аналогичного состава,приведены в таблице. Предлагаемый способ позволяет повысить пластические свойства литогометалла при возможном уменьшении 35 сечения отливки. Кроме того, присохранении веса отливок отпадает необходимость в термообработке . Способ получения чугуна со сфероидальной формой графита приплавке в индукционной печи, заключающийся в расплавлении чугуна, моди 45 фицировании его РЗМ или иттрием иего разливке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияпластических свойств чугуна з счетулучшения формы графита, непосредственно после обработки РЗМ илииттрием, металл подвергают электромагнитному перемешиванию и догревув течение 25-35 с с удельной мощностью 0,2-1,2 кВт/кг емкости тигля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ващенко К.И. и Л. Софрони,Магниевый чугун. М., Машгиз, 1963,с.,120,2. Литейное производство",б 0 1977, М 1,. с, 4-5.