Способ получения высокопрочного чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1652357 21 С 1/ ЗОБРЕ ОП заводаранникко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССВ 786339, кл. С 21 С 1/10, 1978(57) Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к получению выИзобретение относится к литейному производству, в частности к получению высокопрочного чугуна ковшовым модифицированием расплава.Цель изобретения - повышение эффективности модифицирования и снижение пироэффекта.Обработка расплава чугуна в печи лигатурой РЗМ с последующим скачиванием алака наряду с обеспечением глубокой десульфурации и раскисление расплава оказывают сильное зародышеобразующее действие, что облегчает формирование шаровидного графита в чугуне и позволяет совместить графитиэирующее и сфероидизирующее модифицирование в одной операций.Предлагаемый способ получения высокопрочного чугуна осуществляют при обработке в электропечи чугуна следующего химического состава, мас, %: С 3,5-3,7; 81 1,8-2,0; Мп 0,2-0,4; Р до 0,01; Сг до 0,1: Я до сокопрочного чугуна ковшовым модифицированием расплава, Цель изобретения - повышение эффективности модифицирования и снижение пироэффекта, Лигатуру РЗМ вводят в печь в количестве 0,1 - 0,3 РЗМ от массы расплава, затем скачивают шлак, а в ковш подают смесь гранулированного Мд и гранулированного ферросиликобария, взятых в соотношении 1:(10-15), из расчета ввода в расплав 0,04 - 0.1 магния, Смесь магния и ферросиликобария помещают в карман ковша и равномерно покрывают ее чугунной стружкой в количестве 0,05 - 0,1от массы расплава. 3 3. и, ф-лы. 1 табл. 0,02, Лигатуру РЗМ вводят в печь при 1400- 1420 С, после электромагнитного перемешивания расплава в течение 2-5 мин печь отключают, скачивают шлак и выливают расплав на дна ковша, свободное от модифицирующей смеси, Смесь гранулированного магния МГП - 3 и гранулированного ферросиликобария марки ФС 60 ба фракционным составом 1-2 мм после тщательного смешивания в двухконусных безотвальных бегунах вводят в специальный карман ковша. После проведения обработки чугун разливают по литым пробам, Эффективность модифицирования оценивают по степени усвоения магния и свойствам чугуна в литом состоянии, коэффициенту изотропности металла (отношение прочности чугуна в пробе 100 мм к этой характеристике в стандартной пробе), Наличие пироэффекта оценивают визуально.Для получения сравнительных данных проводят испытания предлагаемого спосо 1652357ба с оптимальными (плавки 1 - 3) и выходящими за заявленные параметрами(плавки 4 и Ы), а также известного способа (плавка 6),При испытании известного сг,особа В ,:.;чь Вводят стандартную РЗМ, сдержащую лигатуру типа ФС 30 РЗ МЗО из расчета Ввода 0,20 РЗм в чугун, гранулированный магний вводят на дно ковша.Данные сведены в таблицу,Ввод В расплава РЗМ В количестве 0,1- 0,3 от массы расплава (плавки 1 - 3) способствует формированию в нем . 1 Рлкодисперсных силицидОВ РЗМ, служащих ценггрэми кристаллизации графита, что ,квышаетэффективность Обработки и механические сволствэ чугуна. При введении в . зсплэв менее 0,1 оРЗМ (плавка 5) они расходуются В основном нз десульфуоэцию и озскисление металла и затем удаляются в :ЛЭК, т.Е, ОНИ НЕ ВЛЛЯЮт На ДаЛЬНЕйШУЮ :.1 рэбатку чу унэ, При Введении В расплав ;елее 0,30 РЗм (плавка 4) возрастает пере,"ла:кдение расплзВЗ в процессе кристзл;.Зации, чта способствует выделению .,: руктурно-свободных карбидов, ухудше-О эфф 8 ктивнасти мадифициоавзния и :.:,Ижению м 8 хзнических свойств чугуна,Вторичная обработка в ковше .ранулир".ванным магнием В смеси с грэнулираван;:.;.:,м ферросиликобарием в соотношении.0-15 (плавки 1-3) Обеспечивает более ", лсокое усвоение магния и устранение пи".Озффектз при ооработке чугуна за счет ;,;нижЯния бэаием упругости пзраВ магния, э так"ке ингибитоонаго Воздействия ф 8 рра" .,иликобзрия на реакцию магния в рэсплаве,При соотношении магния и ферросили:Обария в смеси менее 1:10 (плавка 4) возрастает пирофорность реакции магния, ухудшается усвоение магния и эффективность модифицирования чугуна. При соотношении магния и ферросиликобария в смеси более 1:15 (плавка 5) сказывается захолаживание ферроеиликобарием, резульгаты модифицирования нестабильные,В вод в расплав 0,04-0,10 мания (плавки 1 - 3) в сочетании с предварительной обработкой чугуна РЗМ обеспечивает стаблльное получение шаровидной формы графита, особенно в толстых сечениях отливок, высокие механические и служебные свойства чугуна. При вводе в чугун менее 3,04,4 магния (плавка 4) не обеспечивается достаточная эффективность модифициравания чугуна, особенно в отливках сечением более БО мм, При вводе в расплав более 0,1 магния (плавка 5) увеличивается пирофорность реакции, снижается стабильность результатов мадифицирования чугуна,5 10 15 20 30 35 40 45 50 Чугунная стружка в количестве 0,05- 0,1(плавки 1-3) от массы расплава в составе модифицирующей смеси обеспечивает наряду с замедляющим реакцию магния действием повышение графитизирующего эффекта модифицирования, Размещение стружки равномерным слоем в кармане ковша поверх модифицирующей смеси снижает пироэффект при обработке чугуна, оказывает зародышеобразующее действие в расплаве,При вводе стружки более 0,1 % (плавка 5) в чугун растворение модифицирующей присадки затруднено, результаты модифициравания нестабильны, При вводестружки менее 0,05% (плавка 4) не обеспечивается графитизирующее действие стружки, увеличивается пироэффект.Использование лигатуры РЗМ, содержащей 25-30% РЗМ, 30-40 кремния, остальное - железо (плавки 1 - 3), позволяет оптимизировать процесс обработки чугуна за счет ввода В расплав активированных зародышей графита в виде силицидов РЗМ. Причем применение в составе РЗМ 60 - 70 лэнтана обеспечивает их максимальное подложечное действие в расплаве за счет формирования зародышей наиболее благоприятных форм и размеров,При содержании в составе РЗМ более 70% лэнтана (плавка 5) проявляется его сильное десфероидиэирующее графит действие, что снижает эффективность модифициравания. При содержании в составе РЗМ менее 60% лантана (плавка 4) его подлажечное действие на зародыши графита не проявляетсяя, эффективность модифицирования снижается,Применение в качестве гранулированного ферросиликобария гранулированного ферросплава, содержащего 60 - 700 кремния, 1-6% бария, остальное - железо(плавки 1-3), обеспечивает более равномерное распределение компонентов смеси, снижение пироэффекта и повышение эффективности модифицирования чугуна.При содержании бария в ферросплаве менее 1% (плавка 4) его влияние нэ снижение упругости пэров магния не проявляется, увеличивается пироэффект реакции, снижается стабильность результатов модифицирования,При содержаниия бария в Ферросплаве более 6(плавка 5) Возрастает кэрбидостабилизирующее действие бария, ухудшаются механические и служебные свойства.Как следует из приведенных данных, применение предлагаемого способа обеспечивает повышение на 20-30;(, механических свойств и изотропнасти чугуна,ааааа оставитель Л. Магаюмоваехред М,Моргентал Корректор О. Ципле акт трова Заказ 1748 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Про твенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 увел(т-)аг(ие в 3 - 4 раза степени усв(,ениямагния при отсутствии пироэффекта и дымления в процессе обработки расплава,Формула изобретения 5 1, Способ получения высокопоочного чугуна, включающий предварительную обработку расплава лигатурой РЗМ в печи и дополнительную обработку магнием в ков ше, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности модифицирования и снижения пироэффекта, лигатуру РЗМ вводят в расплав в количестве 0,1-0,3 РЗМ ат массы расплава, после чего скачива,э тот .ю:ак, а обработку в ковше проводят ( м(ъоьго готтитлит",д:"анного магния и грану" лтааРованно " ФеРот)ст 0 ликобаРиЯ, .взлтых соотношении 1:10-15), из расчета ввода в расплав 0,04-0,1 магния.2, Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что в качестве лигатуры РЗМ используют лигатуру, содержащую 25-30 РЗМ, 30- 40% кремния, остальное - железо, причем в составе РЗМ она содержит 60-70 лантана,3. Способ по и. 1, о т л и ч а (о щ и й с я тем, ч"го в качестве гранулированного ферросиликобария используют гранулированный ферросплав, содержащий 60-70 кремния, 1-6 бария, остальное - железо.4. Способ паи. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что модифицирующую смесь гранулированного магния и гранулированного ерросиликобария помещают в карман ковша и равномерно покрывают ее чугунной стружкой в количестве 0,05-0,1 от массы расплава,