Способ модифицирования железоуглеродистых сплавов

(51) 4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Р 6(54) (57) 1. СПОСОБЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХщий загрузку на дноша мелкодисперсной МОДИФИЦИРОВАНИЯ СПЛАВОВ, включаюнагретого ковмагнийсодержа(56) Авторское свидВ 306173, кл. С 21Авторское свидеР 986931, кл. С 21 ем литья АН УССРГ.Н.Штыка,н и И.Г.Осинский046,516(088.8)етельство СССРС 1/08, 1967,ельство СССРС 1/10, 1981.,801211325 А щей модифицирующей смеси, заливку в ковш сплава, скачивание шлака и разливку сплава, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения усвоения магния, устранения отбела в структуре чугуна и улучшения его механических свойств, на поверхность магнийсодержащей модифицирующей смеси наносят слой порошкообразного плавикового шпата толщиной 1-10 мм.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что время нахождения модифицирующей смеси в нагретом ковше перед заполнением его сплавом составляет не более 5 мин,Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для обработки жидкого расплава с помощью модифицирующих смесей.Цель изобретения - повьппение усвоения магния, устранение отбела в структуре чугуна и улучшение его механических свойств.На дно горячего ковша загружают мелкодисперсную магнийсодержащую модиАицирующую смесь, Перед запол" нением ковша сплавом на поверхность модифицирующей смеси наносят слой порошкообразного плавикового шпата толщиной 1-10 мм. При этом время нахождения модифицирующей смеси в горячем ковше перед заполнением его сплавом не должно превьппать 5 мин,Техническое осуществление предлагаемого способа заключается в том,о что на дно нагретого до 800 С и выше ковша помещают мелкодисперсную магнийсодержащую модиАицирующую ъ.йсмесь. Поверхность последней затем покрывают порошкообразным плавиковым шпатом, который не смачивается чугуном. Ковш заполняют расплавом. В связи с тем, что жидкий металл не смачивает порошкообразный плавиковый шпат, Флотационная сила, возникающая на границе раздела металл- материал, удерживает смесь на поверхности этого раздела и препятствует всплыванию ее в объем чугуна,При достижении температуры испа рения магния в смеси он диффундирует в объем металла, а наполнитель вместе с нанесенным плавиковим шпатом ошлаковывается и всплывает, проходя через весь объем металла, рафи нируя его. Предохраняющий слой плавикового шпата создает определенную задержку начала взаимодействия модифицирующей смеси с расплавом, способствуя тем самым увеличению слоя чугуна над магнийсодержащей модифицирующей смесью, что в свою очередь приводит к увеличению степени усвоения магния чугуном. Устранение подачи в расплав колокольних устройств или газа-носителя при инжекционной подаче модиАикатора в расплав способствует увеличению температуры заливки чугуна в Форму.Это обеспечивает получение отливок без отбела в тонких сечениях. На изменение скорости модифицирования влияет толщина покровногослоя плавикового шпата, с увеличением которой увеличивается время за 5 держки начала процесса взаимодействия чугуна со смесью. При толщинепокровного слоя менее 1 мм задержкиначала процесса взаимодействия непроисходит. Напротив, при толщине10 покровного слоя более 10 мм происходит сильный пироэАФект с выбросамичугуна вследствие увеличения времени нахождения смеси в нагретомковше. При нахождении модифицирую 15 щей смеси в нагретом ковше более5 мин, магний, находящийся в смеси,взаимодействует с кислородом воздуха, вследствие чего модифицирующая смесь тлеет и заливать чугун в20 ковш при тлении смеси не рекомендуется, так как могут происходитьинтенсивные выбросы металла из ковша при заливке,Предлагаемый способ проверяют впроизводственных условиях. Чугунплавят в 6-тонной вагранке с двумярядами Аурм. Температура чугунапри выпуске находится в пределах1380-1420 С, Исходный химическийЗ 0 состав чугуна следующий, мас.Х:С 3, 16, Б 2,34; Мп 0,60. Р 0,08;Б 0,10. Приготовленную магнийсодержащую модифицирующую смесь помещают на дно нагретого до 800 С ковша.оЗ 5 Состав модиАицирующей смеси, У.:Магний 6Силикокальций 15Силикомишметалл 20Плавиковый шлат 840 Чугуннаястружка ОстальноеМодиАицирующая смесь покрываетсяпорошкообразным плавиковьпк шпатом.Расход смеси 2 Е от массы отрабаты 45 ваемого чугуна, Время нахождениясмеси в нагретом ковше до его заполнения металлом разное. Толщина покровного слоя плавикового шпата 1-11 мм.Модифицирование чугуна проводятв 1,5-тонном ковше. После загрузкимодиАицирующей смеси и нанесенияпокровного слоя плавикового шпатаоткрывают летку вагранки и ковшзаполняют чугуном. Визуально и спомощью секундомера замеряют времяначала модиАицирования и его конец.Начало модиАицирования соответствует началу видимого барботажа меПримеча- ние Толщина поВремя выдерккисмеси в СтеСтруктура чугуна,Темпера чугуназаливке Время и дифицирвання, ннн мсостав новицировяниогогуиа," г ровног веньусвоениянаггПерлит Феррит Пене слоя, плвиковог ык ковне плата,мм овдуке мии 0,029 0,029 0026 0,036 1 ЗВ 1360 1360 З 2,0 з г,а Во о,ог о,ого о,оаа 0,021 0,0 а 0 75 5 Э,025 0032 030 0,016 1 эоо Прн заливкечугуна вковн ыаблв"дался сильныйпнроаффект. 2 ернаыне остальных элементов в модифицированном чугуне иакоднлось в пределак, мас, 1 а-э,го, В 1 г,э-г,9; ял 0,60; р 0,0 В.Т аблица Способ мдиАицирочугуна Механическисвойства Степеньусвоения Микроструктура чуг одержан агния в гуне магния,Ж,Пер феррит П Удли- Твернение дость, д,ж НВ мент ость м ИзвестныйПредлагае1 3 б 0,00 4 80 2 0 3 талла парами магния, прекращениепроцесса соответствует прекращениюбарботажа металла.Температура заливаемого чугуна,его структура после модифицирования,степень усвоения магния чугуном ивремя модифицирования согласнопредлагаемому способу приведеныв табл,1,Проведено сравнительное испытание двух способов модифицированиячугуна предлагаемого и известногов идентичных условиях для выявленияположительного зфАекта предлагаемого способа,Согласно известному способу внагретый ковш вводят 17 смеси, состоящей из б 07 магнийсодержащейприсадки и 407 легкоплавкого флюса, В качестве дипоса применяют криолит, Магнийсодержащая присадкасостоит из 67 магния марки МПФ 1,157 силикальцня СК 15; 207. силикомишметалла ФСЗОРЗМЗОБ и 517 чугуннойстружки. Фракция смеси 0,01-2 мм.Хорошо перемешанную модиФицирующуюсмесь уплотняют трамбовкой до обра 211325 4зования плотной корочки на ее поверхности. Время уплотнения смеси30 с. Отмечалось тление (окисление)магния во время уплотнения смеси,5 образование корочки на ее поверхности носит локальный характер. После уплотнения смеси в ковш заливаютчугун, При обработке чугуна наблюда-,ется сильный пиразфект. Модифицированным согласно известному способучугуном заливают технологическиепробы для химического, микроструктурного анализов, а также для определения механических свойств.Результаты испытаний известногои предлагаемого способов модифицирования чугуна приведены в табл,2. Степень усвоения магния чугуном 20 согласно предлагаемому способу модифицирования железоуглеродистыхсплавов более чем в три раза вышеи структура чугуна получается безотбела, так как свободна от цеменг 5 тита. Улучшаются пластические свойства при одновременном увеличениипрочностных свойств чугуна.11 таблнца 1