Способ получения чугуна с вермикулярным графитом

ИСАНИ БРЕТЕН ны для отл еталлургии, собов полой формой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский политехнический институт (72) П. И. Попов, Е, И, Шитов, Л, Л. Счисленок и Е, В, Быстрова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ВЕРМИКУЛЯРНЫМ ГРАФИТОМ(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении чугуна с вермикулярной формой графита Изобретение относится к мв частности к разработке споучения чугуна с вермикулярнграфита.Цель изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна.В качестве материала для вторичной обработки выбрана медь.П р и м е р . В лабораторных условиях чугуны выплавляют в индукционной тигельной печи МГП 102 емкостью 150 кг с кислой футеровкой, В качестве шихтовых материалов используют чугун литейный, ЛК 5, ЛК 6, сталь 45, ферросилиций, ферромарганец, После расплавления шихты чугун перегревают до 1480-1500 С и после выдержки охлаждают до 1380 - 1400 С, Состав получаемого чугуна, 6: углерод 3,4 - 3,7;(Ч ВГ). Цель изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна, Предлагаемый способ получения ЧВГ включает расплавление металла, выпуск расплава в раздаточный ковш, сфероидизирующее модифицирование расплава в ковш путем присадки на его дно РЗМ-содержащей лигатуры, выдержку расплава при 1290 - 1300 С втечение 5 - 10 мин и вторичную обработку расплава в разливочном ковше технической медью, Использование технической меди взамен ферросилиция ФС 75 позволяет получить по предлагаемому способу чугун с повышенными в 1,42 - 1,59 раза механическими и в 1,19 - 9,3 эксплуатационными свойствами. 3 табл. кремний 1,45 - 2,5; марганец 0,65 - 1,0; сера 0,04 - 0,11 и фосфор 0,04 - 0,2,Модифицирование при 1320-1330 С продолжают лигатурой марки Спецмиш(ТУ 15-5-78-76) состава, 0: кремний 40,3; алюминий 5,5; железо 18,1; редкоземельные металлы 36,1, Для вторичной обработки расплава используют медь марки М 1 (ГОСТ 850 - 78), которую вводят на дно в разливочный ковш емкостью 10 кг, Заливку чугуна в форму проводят в течение 3-7 мин,Для исследования структуры и свойств чугуна, полученного по предлагаемому способу, используют добавки Сцемиш и меди на нижнем, среднем и высоком уровнях. Температуру и время выдержки расплава изменяют в процессе обработки и разливки металла.1680778 Таблица 1 Технологические параметры известного и предлагаемого способов Технологические параметры Способ обработки чугуна Времявыдервки передразливкой,мин ТемпеВеличина добавки Фс 75,Х ТемпеВремявыдержки расплава,мин ВеличиТемпературарасплава, С УровеньтехнолоВеличи на добавки меди,Й ратуралегированиямедью,на добавкиСцемиш,Е р а туравторичногомодифицирования, еС гических параметров 1,17,5 1290 0,5 1320 Известный Средний Предла"гаемый 1290 0 4 3 1295 0,65 5 Никний 1320 О, 8 5 Средний 1325 1,1 7,5 Верхний , 1330 1,4 10 1300 0,9 7 Микроструктуру чугуна изучали по ГОСТ 3443-77 с помощью металлографического микроскопа МИМ Исследования механических свойств производят по существующим стандартам на методы испытаний: на изгиб - по ГОСТ 24804-81 на комплекте иэ трех литых образцов диаметром 30 и длиной 340 мм; твердость по Бринелю - по ГОСТ 24305-81; на растяжение - по ГОСТ 24506-91,Испытания на термостойкость проводят на образцах диаметром 30 и толщиной 5 мм, собранных в пакет, которые периодически погружают в ванну с расплавом свинца при температуре 720 . 5 оС в течение 45 мин, охлаждают в проточной воде 8 - 10 с и после этого обдувают сжатым воздухом 40 - 60 с. После охлаждения в воде температура поверхности образцов 140 - 150 С. Термостойкость оценивают по количеству циклов до разрушения образцов и по количеству трещин по краю шлифа в зависимости от числа циклов. Испытания на окалиностойкость проводят в соответствии с ГОСТ 6130-71 периодическим взвешиванием обраэцовцилиндров диаметром 10 и высотой 20 мм. Испытания проводят в электрической муфельной печи при 820 С, Окалиностойкость оценивают по удельному приросту массы образцов (г/м ) периодически после 10-ча 2совой выдержки. Взвешивают образцы на аналитических весах ВЛАгам точностью + 0,1 мг. Испытания на ростоустойчивость проводят на образцах-цилиндрах диаметром 20и длиной 100 мм, по торцам они имеютштифты из коррозионностойкой стали5 Х 18 Н 10 т. Температура испытаний 820 С,Рост чугуна оценивают путем измерениядлины образцов с помощью микрометрапериодически после 10-часовой выдержки.Технологические параметры, структу 10 ра, механические и эксплуатационныесвойства чугунов приведены в табл, 1, 2 и 3.Как следует иэ данных табл, 1 - 3, использование при вторичной обработкемеди взамен феросилиция позволяет по 15 высить механические свойства (твердость- в 1,48-1,59 раза, прочность оЬ - в 1,441,59 раза, о 4 - в 1,42 - 1,52 раза), а такжеулучшить эксплуатационные свойства термостойкость - в 1,19-2,38 раза, ростоустойчи 20 вость - в 1,3-2,4 раза и окалиностойкость -в 2,7 - 9,3 раза),Формула изобретенияСпособ получения чугуна с вермикулярным графитом, включающий расплавление25 металла, выпуск расплава в раздаточныйковш, на дно которого предварительно вводят сфероидизирующую лигатуру, вторичное модифицирован ие расплава вразливочном ковше, о т л и ч а ю щ и й с я30 тем, что, с целью повышения механическихи эксплуатационных свойств чугуна, послеввода сфероидизирующей лигатуры расплав выдерживают в течение 5 - 10 мин при1290-1300 С, а вторичное модифицирова 35 ние осуществляют технической медью.1680778 Та блиц а 2Структура и механические свойства чугуна по известномуи предлагаемому способам Способ обработкиУровень Механические свойства Струк тура технолочугуна КолиВременное соВременное согическихпараметро противление разрыву,МПа 80 1600 0,20 Известньк 360 Средний 800 Предлагаемый 1 20 2380 520 1140 0,42 0,50 5 2480 3 2550 560 1200 575 1220 0,52 Табпнца 3 Эксплуатационные свойства чугуна по нэвестноиу н предлагаемому способны Зксплуатациоиные свойства Способ обработки чугуна Уроне техн Ростоустойчнвос тойкост пар ров Рос рос: массы, г долвительность испытаний100 20 40 0 80 100 вестный Предга 00 20 3,20 0,30 0,41 0,52 ,28 0,20 0,32 0,42 ,16 0,23 0,39 0,40 нй 350 5 51 ,49 0 16 3 Верхи Составитель Н.КасторнойРедактор М.Петрова Техред М,Моргентал Корректор О.Ципле Тираж 370 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 каз 3286 ВНИИПИ Гос роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 НижнийСреднийВерхний теленьфероидиациирафита чествоферрита,. 7 Твердость,МПа про тивлениеизгибу,МПа