Способ получения серого чугуна

х ЗС СТИ 1 4 С 21 С 1/О БРЕТЕНИ ИОАН ЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ ский инстиалов лкин тво СССР О, 1979. о СССР О, 1982. ЕРОГО ЧУГУНА тся к литейн(54) С (57) И СОБ ПОЛУЧЕНИЯ Ьретение относ водству, в час рого чугуна с рафита для от льного литья,тности к по ластинцатоитственногоапример отли цению с формойавтомоб уетем ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельН 773115, кл. С 22 С 35/Авторское свидетельстН 928830, кл. С 22 С 35/ Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению серого чугуна с пластинчатой формой графита для ответственного автомобильного литья например, отливок гильз цилиндров ДВС, полученных при центробежном литье.Цель изобретения - сокращение времени плавки и повышение твердости отливки после закалки токами высокой частоты. Указанная цель достигается тем, цто в способе, включающем легирование чугуна лигатурой никель - медь хром - кремний - марганец - титан на основе железа и модифицирование расплава ферросилицием 754 дополнительно вводят в количестве 0,1-0,61 от масвок гильз цилиндров ДВС, полученных при центробежном литье. Цель иэоЬретения - сокращение времени плавки и повышение твердости отливки после закалки токами высокой частоты. Это достигается тем, что чугун легируется комплексной лигатурой М-Си-Ре с отношением Ре/М 1, равным 4,47-4,84, медью в количестве 0,1-0,6 от массы жидкого чугуна с последующим модифицированием расплава 75 ь-ным РеБ. Оптимальным является промежуточное модифицирование 0,5-0,61 Сы при отношении Ре/И 1, равном 4,62. Способ позволяет получить разницу в твердости по сечению 18-20 ед, НВ, твердость а после закалки ТВЧ 43 ед. НКС и сократить продолжительность плавки до 140 мин. 1 табл.С: сы жидкого чугуна, после чего проводят модифицирование, а в комплексной лигатуре соотношение между железом и никелем составляет 4,47-4,84.Под действием центроЬежных сил углерод, кремний, легирующие элементы неравномерно распределяются по сечению отливки, неравномерно распределяются и графитообразующие зародыши,оказывающие основное влияние на графитиза" цию.Медь как элемент, имеющий решетку гранецентрированного куба способств графитизации,что связано с укреплени связи медь - железо и диффузионной ,графитиэацией, При вводе меди менее 0,14 свойства чугуна пониженные, а ввод более 0,64 уже не повышает их.Ввод меди позволяет подготовитьжидкий чугун к окончательному модифицированию графитизирующим модификатором, например, ферросилицием 751.При температуре 1480-1520 С вводится на дно ковша кусковая медь, которая хорошо растворяется и способствует эатвердеванию чугуна по стабильной схеме. 10Изменение соотношения железа к никелю в комплексной лигатуре приводитк повышению растворимости лигатурыпри взаимодействии с расплавом, ускорению перехода ее в расплав и к снижению времени плавки.Сочетание повышенного содержанияникеля в комплексной лигатуре и промежуточного модифицирования медью спосоЬствует выравниванию графитизации 20по всему сечению отливки и повышениютвердости, осоЬенно при закалке ТВЧ(токами высокой частоты).П р и м е р. Были получены серыечугуны по известному и предлагаемому 25спосоЬам,Плавка по всем вариантам способовпроводилась в тигельной печи ИТемкостью тигля 225 т. В качестве шихтовых материалов использовались литей- З 0ные и передельные чугуны стальной,чугунный лом, ферросплавы, чистыеметаллы, лигатуры. Температура перегрева составляла 1500-1520 С, Температура, при которой проводилось модифицирование, составляла 1460-1520 С.Заданный состав чугуна, мас.4:углерод 3,2-3,5; кремний 2, 1-2,6;марганец 0,6-0,8; хром 0,3-0,45; фосфор до 0,2; никель 0,15-0,25; титан0,03-0,08; медь, 0,3-0,6, Ре остальное.Порядок завалки следующий: на "болото" 5 т заваливали возврат, комплексную лигатуру, затем остальныешихтовые материалы, Медь давали ввиде кусков в ковш.Регистрировалось время выплавкичугуна, которое определялоСьот момента включения печи при полной эавалке до выпуска чугуна. Выплавленный чугун поступал непосредственнов канальный миксер емкостью 2,5 т ипорциями в карусели для отливки гильз.Чугун модифицировался ферросилицием754 - ФС 75 Л размером фракции 1-3 мм,Отработанные гильзы подвергались закалке ТВЧ, после чего определялась твердость на закаленной поверхности.Данные по количеству вводимой меди, соотношения железа к никелю в комплексной лигатуре, составы и количество вводимой в металлозавалку лигатуры, разница твердости по сечению отливки, твердость гильз после закалки ТВЧ, время плавки введены в таблицу.Из данных таблицы следует, чтоприменение предлагаемого спосоЬа получения серого чугуна позволяет снизить на 125 Ф время плавки, снизитьразницу твердости по сечению центробежной отливки на 34,Из данных таблицы следует, чтооптимальным является промежуточноемодифицирование 0 5-0 6 меди присоотношении железа к никелю в комплексной лигатуре 4,47-4,84.Применение данного способа позволяет также утилизировать отходы,снизить себестоимость отливок, снизить брак по кольцевым трещинам иусадочной пористости улучшить прираЙатываемость.Получаемые при этом свойства чугуна следующие: разница в твердости по сечению 20-18 ед. НВ, твердость после закалки ТВЧ 43 ед. НЕС, время плавки сокращается до 140 мин.формула и з о Ь р е т е н и яСпособ получения серого чугуна, включающий ввод в металлозавалку комплексной лигатуры, содержащей железо, кремний, никель, медь, выплавку и перегрев расплава, модифицирование 75-ным ферросилицием, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения времени плавки и повышения твердости отливки после закалки токами высокой частоты, в расплав дополнительно вводят медь в количестве 0,1- 0,6 от его массы после перегрева расплава и проводят его модифицирование, при этом отношение железа к никелю в комплексной лигатуре равно 4,47-4,841528795 Способ Твердостьвосле закалки ТВЧНВС Модифицирование медью,от весарасплава Время плавки, мин Разница втвердостипо сечению, НВ Соотношениев лигатуре Известный; 1) легирование лигатурой по а.с.928830 состава, мас.: 5,1 Н 1 4,55 Б 1; 2,6 Ст 1,2 С; 5,5 Сц; 05 Т 1; 0,3 Мп; 0,3 Со; 80 Ре 2) модифицирование 03 от веса жидкого чугуна ферросилицием 75Предлагаемый - 1. 1) легирование лигатурой, содержащей, мас.В: 15 Нэ; 2,0 Б; 1,7 Сг;27 С; 5,7 Сц; 0,9 Мп; 04 Р; 72,6 Ре в количестве 262 от веса металлоэавалки;2) промежуточное модифицирование медью 0,1 веса расплава;3) модифицнрование 0 ЗЪ ферросилицием ФС 75 от веса расплаваПредлагаемый 11. 1) легироеание лигатурой, содержащей, мас.: 15,25 Нэ; 2,1 Бт 1,85 Сг;275 С; 6, 1 Сц; 10 Мп 0,5 Р; 70,45 Ре в количестве 1;8 а от веса металлозавалки 2) модифицирование О 5 от веса расплава (промежуточное)3) модифицирование 032 ферросилиция ФС 75 от веса расплаваПредлагаемый 111. 1) легирование лигатурой, содержащей, мас.ь: 15,5 Нэ 2,2 Бь; 20 Сг 28 С; 65 Сч; 1, 1 Мп; 0,6 Р; 69,3 Ре в количестве О 5 ь от веса металлоэавалки 2) модифицирование медью в количестве 06 от веса расплава (промежуточное) 3) модифицирование 03 ферросилиция 752 от веса расплаваЗапредельный 1. 1) легирование лигатурой, содержащей 5,75 Мд; 2,2 Бь 2,0 Сг; 28 С;65 Си 1 Мп 0,6 Р; 6905 Ре в количестве 1,85 от веса металлоэавалки2) мод фицирование 07 меди от веса жидкого расплава3) модифицирование 0,39 ферросилиция ФС 751 от веса расплаваЗапредельный 11. 1) пегирование лигатурой, содержащеймас.2 14,75 Н 1; 20 Бь; 17 Сг 2,7 С; 5,7 Со; 0,9 Мп; 0,4 Р; 72,85 Ре в количестве 185 е от веса металпозавалки 2) промежуточное модифицирование 005 меди от веса расплава3) модифицирование 032 ферросилиция 75 от веса расплаваЗапредельный 111. 1) легирование лигатурой, содержащеймас.Ъ 14,75 Н.; 20 Б 1 17 Ст;2,7 С; 5,7 Со; 0,9 Мп; 0,4 Р; 7285 Ре в количестве 085 от веса металлозавалки2) модифицирование 0,3 ферросилиция 75 от веса расплава 38 30 160 15,7 4,84 22 135 0,1 43 20 140 4,62 0,5 43 18 144 4,47 06 42 20 4,38 150 0,7 24 4,9 155 0,05 156 26 39 Составитель Е.АрхипенковаРедактор И.Недолуженко Техред Л.СердОкова Корректор;Н.Король Заказ 7616/23 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5