Способ модифицирования высокопрочного чугуна

3(Я) С 21 С 1 ЕНИЯ УДОСТОЕНЬЮ КОМИТЕТАЛАИ ИВЮЮПНИО ОПИСАНИЕ ИЗОвтпоснив СандатвЫтв(46) 23.12.83. Бюл. В 47 (72) С.Н. Леках, Л.Е. Ровин, И.Р. Иухина и А.А. Лебедев (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СС В 558942, кл. С 21 С 1/10, 19752. Справочник по чугунному лить Под ред. Гиршовича Н.Г. фМашиностроение, 1978, с. 248, схема фф(54)(57) 1, СПОСОБ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА, включающий обработку магнийсодержащей присадкой жидкого чугуна в открытой емкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения пылегазовыделений при обработке, устранения пироэффекта, снижения.расхода присадки и поввайения качества металла, обработку ведут под слоем защитного газа с плотностью, превьыающей плотность воздуха более, чем в 3 раза.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве защитного газа используют шестифтористую серу.ФЗащитный газ может вводиться в ковш (либо печь) до обработки или совместно с магнийсодержащей присадкой. Помимо указанной плотности защитный гаэ должен иметь значитель ную химическую инертность, т.е. не разлагаться и не взаимодействовать с воздухом при нагревании до температур порядка 800 ОС, Защитный газ также должен быть не токсичным. Этим требованиям в полной мере удовлетворяет шестифтористая сера. Плотность шестифтористой серы превышает плотность воздуха в 5 раз, этот газ не взаимодействует с кислородом воздуха и не разлагается до темпе,ратуры 800 ОС, не токсичен.П р и м е р. Для получения ВЧШГ состава, : С 3,4-3,6; 81 2,0-2,71 Мп 0,1-0,3 и Я 0,03-0,05 плавка велась в индукционной печи ЛП 3-67. Модифицирование осуществляли в ковше лигатурой типа ЖКМК 6 (7 Мд) известным способом (сэндвич) и предлагаемым. По предлагаемому способу перед заполнением ковша расплавом загружали в него лигатуру и вводили защитный гаэ (шестифтористую серу).При обработке известным способом наблюдались пироэффект и буланое пылегазовыделение. Минимальный расход лигатуры для получения ВЧШГ составил 2.7. В отливках наблюдались немеИэобретегие относится к металлурггии, конкретнее к технологии производства отливок иэ высокопрочногочугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ),и может быть использовано при массовом производстве ответственныхотливок в автотракторостроении идругих областях машиностроения.Известен способ модифицированияВЧШГ, включающий ковшевую обработкурасплава магнием. Обработка расплава магнием позволяет изменить пластинчатую форму графита на шаровиднуюи тем самым существенно повысить механические свойства.сплавов Г 1 ).,Однако этому способу присуще ниэкое усвоение магния (20 - 40) . Приэтом процесс: сопровождается бурнымипылегазовыми выбросами в атмосферуцеха и мощным пироэффектом, Низкоеусвоение магния приводит к перерас.ходу добавок, что усложняет и удорожает процесс, делает его нестабильным. продукты окисления магния, попадая в отливку, снижают качество металла, образуя так называемые ф.черные пятна в изломах отливок.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ модиФицирования ВЧШГ (так называемый 30ффсэндвич-процесс), который включает обработку жидкого чугуна воткрытом ковше магнийсодержащейприсадкой пригруженной стальнымиотходами 12)35ОднаКо при этом в процессе обработки наблюдаются пироэффект ипылегазовые выбросы, Для получениятребуемого остаточного содержаниямагния (0,05-0,06) расход лигатуры, содержащей 6-7 магния, составляет 2,5-3,0 от массы расплава,т,е. имеет место низкое усвоениемагния (в пределах 30-40) .Существенные теплопотери при обработке(80-120 ОС) усложняют технологию. 45Образующийся в результате горениямагния на поверхности ковша шлак необходимо скачивать. При этом вследствие загрязненности сплава окислами магния и нестабильнбсти остаточного содержания сфероидизатора ухудшается качество металла в отливках.Цель изобретения - сокращениепылегазовыделений при обработке,устранение пироэффекта, снижение 55расхода присадки и повышение качества металла.указанная цель достигается тем,что согласно способу модифицирования.высокопрочного,чугуна,.включающему 60обработку магнийсодержащей присадкойжидкого чугуна в открытой емкдсти,.обработку ведут под слоем защитногогаза с плотностью, превышающей плот-ность воздуха более, чем в 3 раза,При этом в качестве эащитного газа используют шестифтористую серу,Применение тяжелого защитного газа с плотностью, превыаающей плотность воздуха более, чем в 3 раза, позволяет полностью изолировать открытую поверхность металла в ковше (либо в печи) от доступа кислорода воздуха. Соотношение плотностей защитного газа и воздуха более 3 определяется необходимостью исключения конвективного выноса защитного газа с поверхности расплава под его тепловым воздействием, Известно,что плотность газов при нагревании снижается. В приближении идеального га- за 11 0 7+91где р - плотность газа, нагретогодоС;ро - плотность газа при ООС;р - коэффициент, равный 1/273.Вследствие низкой теплопроводности. нагрев слоев газа, прилегающих непосредственно к поверхности расплава с температурой до 1400 С, не превышает 600-700 ОС, Следовательно, трехкратного превышения ппотности защитного газа по сравнению с воздухом вполне достаточно для исключения конвективного выноса его и защиты поверхности расплава от кислорода воздуха.1062270 10 Составитель К. СорокинРедактор Г. Везвершенко Техред М.Кузьма Корректор Л. Патай Заказ 10160/28 Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-35, Раущская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 таллические включения, что вызывало существенные колебания ударной вязкость (1,5 - 5,0 кгм/см 2) и относительного удлинения (1,5 - 4) ВЧШГ.По предлагаемому способу процесс осуществлялся без пироэффекта с ми" нимальным количеством пылегаэовых выбросов. Расход лигатуры сократился до 2,0. Свойства ВЧШГ повысились н стабилизировались (ударная вязкости 4 - 6 кгм/см 2, относительное удлинение 4 - 6). За счет примене ния защитногб газа существенно упростилась технология обработки.Предлагаемый способ может найти щирокое применение,при производстве ВЧШГ в литейных цехах. По сравнению с известным предлагаемый способ обес печивает только за счет сокращения расхода лигатуры снижение себестоимости литья на 4-7 руб/т жидкого чугуна.