Способ получения чугуна с вермикулярным графитом

(51)5 С 21 0 с 2 ЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова и Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССР М 558942, кл. С 21 С 1/00, 1975.Высококачественные чугуны для отливок./Под ред. Н.Н,Александрова, - ММашиностроение, 1982, с, 193-194.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ВЕРМИКУЛЯРНЫМ ГРАФИТОМ(57) Изобретение относится к металлургии и Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов получения чугуна с вермикулярным графитом (ЧВГ).Цель изобретения - снижение себестоимости чугуна при сохранении уровня предела прочности чугуна при растяжении,Выбор параметров в предложенном способе получения ЧВГ обусловлен следующим образом. При перегреве чугуна менее 1500 ОС неудается обеспечить эффективного очищения расплава от газов, в частностикислорода, что не позволяет повысить предел прочности чугуна при растяжении.Кроме того, недостаточное раскисление жидкого чугуна приводит к повышенному расходу лигатуры с РЗМ. может бь 1 ть использовано при получении чугуна с вермикулярным графитом. Цель изобретения - снижение себестоимости чугуна при сохранении уровня предела прочности при растяжении. Способ включает перегрев расплава в электропечи до 1500-1550 С, выдержку расплава в печи в течение 10- 20 мин, выпуск расплава в ковш с присадками лигатуры, содержащей редкоземельные элементы, ферротитан и стальную обрезь в количестве, обеспечивающем получение в расплаве Т 0.07 - 0,10 мас. вторичное модифицирование расплава чугуна ферросилицием. Дополнительная присадка в расплав чугуна стальной обрези и ферротитана в сопоставлении с перегревом расплава и его выдержкой в печи позволяет снизить себестоимость чугуна за счет уменьшения расхода лигатуры с РЗМ на 3 - 4 кг/т. 1 табл. При перегреве чугуна более 1550 С усиливается склонность чугуна к отбелу, что снижает его предел прочности при растяжении.При длительности выдержки перегретого чугуна менее 10 мин не происходит полной гомогенизации чугуна, вследствие чего не может быть достигнута высокая степень дегазации, что не позволяет снизить расход лигатуры с РЗМ.При выдержке расплава более 20 мин не происходит дальнейшего снижения содержания кислорода в чугуне, Поэтому выдержка расплава в печи свыше этого времени неэффективна. Кроме того, в структуре чугуа появляется цементит, что снижаерочность, 1650707При содержании титана менее 0,07 в чугуне не удается стабильна получать вермикулярный графит., что приводит к снижению предела прочности чугуна при растяжении,При содержании титана более 0,10 ов структуре чугуна появляется структурно- свободный цементит, что снижает прочностные свойства чугуна,При расходе лигатуры с РЗМ менее 2 кг/т чугуна в его структуре появляется пластинчатый графит, что снижает предел прочности чугуна при растяжении.Расход лигатуры с РЗМ более 3 кг 1 т в предлагаемом способе приводит к появлению структурно-свободного цементита в чугуне. Поэтому не удается повысить его предел прочности при растяжении. Кроме того, не удается снизить расход лигатуры с РЗМ. Плавку чугуна осуществляют в высокочастотной индукционной тигельной печи ИСТс кислой футеровкой, в качестве шихтовых материалов используют следующие компоненты, мэс, о :Предельный доменныйчугун 100 Ферросилиций ФС 45 3,5 ( 100) Ферромарганец ФМн 75 1100) В тигель печи загружают передельный чугун химического состава, мас.%: С 4,2; В 0,7; Мп 0,2; Я 0,02; Р 0,06, после расплавления вводят ферросплавы. Полученный расплав перегревают в печи до 1500 С, а затем выдерживает при такой температуре в течение 10 мин. После этого выпускают чугун в ковш емкостью 20 кг, на дно которого укладывают лигатуру Сцемиш 1 ХРЗМ 36,7 о ; 3 44,3 о , А 5% Ре остальное).и ферротитан ФТиЗО Т 1 30%). Расход лигатуры 2,0 кг/т чугуна (0,04 кг на ковш емкостью 20 кг), а ферротитана -5 кгпв т чугуна (0,10 кг), Содержание титана в чугуне 0,07 Я Для снижения температуры расплава перед заливкой одновременно с выпуском чугуна из печи в ковш на струю металла дают охладитель - стальную обрезь в количестве 100 кг/тчугуна (2 кг в ковш)После скачивания шлака при 1320 Спроводят заливку клиновой пробы, из кото 5 рой вытачивают образцы для определениямеханических свойств чугуна. Предел прочности чугуна при растяжении цв= 395 МПэ.Структура чугуна следующая: Фе 55, П 45,Цнет, Гф 6-70; Гф 1-30.10 Путем изменения режимов плавки ирасхода присадок осуществляют выплавкучугуна по предлагаемому способу. Для сравнения проводят выплавку чугуна по известному способу.15 Результаты сравнительного анализа известного и предложенного способов получения ЧВГ представлены в таблице,Как следует из таблицы, дополнительная обработка расплава чугуна стальной20 обрезью и ферротитаном, в результате которой в расплав вводится 0,07 - 0,10 мас.титана, позволяет снизить расход лигатуры,содержащей РЗМ на 3-4 кг/т25 Формула изобретенияСпособ получения чугуна с вермикулярным графитом, включающий нагрев расплава в электропечи, выпуск расплава в ковш, 30 первичное модифицирование путем введения на его дно присадок, содержащих редкоземельные металлы, вторичное модифицирование расплава ферросилицием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 35 снижения себестоимости чугуна зэ. счетуменьшения расхода лигатуры с редкоземельными элементами при сохранении уровня предела прочности чугуна при растяжении, расплав нагревают в печи до 1500- 40 1550 С, выдерживают в течение 10-20 мйн,а нэ дно ковша перед выпуском дополнительно присаживают стальную обрезь и ферротитан в количестве, обеспечивающем получение в чугуне остаточного содержания 45 титана 0,07 - 0,10 мас, ,Расхо , кг/т Темпе ра тура пере. гревв на, С Химический состав ч туна после мо и и и ования мас,Лигатура Сцег миш 1 Ферро.титанфти 30 51 Мп Т РЗМ 02 2,0 3.0 2,5 2,0 3.0 2,5 5 7 6 5 7 Б 1500 1500 1525 1525 1550 1550 10 10 15 15 20 20 3.68 3,64 Э,56 3,63 3,47 3,51-4,0 .3,0 .3,5 .4,0 .3,0 .3,5 395 425 416 402 428412 2,50 2,58 2.53 2,49 2,54 2,51 О,Б 1 0,64 0,59 0,60 0,54 О 60 О,ОБ 5 0,061 0,066 О,ОБ 4 0,062 0,066 0,019 0,0170,017 0,018, 0,016 0.018 0,07 0,10 0,08 0.06 0,10 0,08 О,ОБ 0,10 0.08 0,06 0,10 0.08 1450 475 Э,65 362 2.62 265 0,064 0,018 0063 О 017 0,57 053 0,0018 О 0017 385 96 0,10 012 Составитель Г,ДудикТехред М.Моргентал Корректор Т.Малец Редактор Н.Гунько Заказ 1584 Тираж 401 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пред. лвгве- мыЯ1 2 3 4 5 6 Известный1 2 Дли. тель- ность выдержки в печи, мин 0,0021 0,0018 0.0018 0,0020 0,0017 0,0019 Уменьшение (.) рас.хода лигатуры по сравнению с про.тоти- пом П ре.дел проч. ности при растяжении Оь МПв