Способ получения высокопрочного чугуна

(1 11676623 Союз СоветскихСоциалистических Республик(6 олнительное к авт. с 151) М, Кл.зС 21 С 1(00 1) 2559566(22 Заявлено 26,12.7 с присоединением заявки Государственный комитет43) Опубликовано 30.07,79. Бюлл 45) Дата опубликования описани нь28 621,745 (088.8) 53) УД 0,07.7 Авторыизобретен В. С, Шитиков, В, Г. Грушко Л. К. Чеботарь Запорожский машиностроите и Купянскийлев, Н. А. Гедеревич,рпычевтут им. В, Я, Чубаряавод В. И, Кош иА,И,Ка льный инст литейный з(71) Заявит 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУН Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна.В современном металлургическом производстве для получения чугуна с шаровидной формой графита, серый чугун обрабатывают в жидком состоянии магнием, комплексными маги ийсодержащими лигатурами, редкоземельными и щелочноземельными металлами.При известных способах ввода модификаторов в жидкий металл усвоение их низкое по причине сгорания и, следовательно, повышается расход модификатора на процесс, значительны пироэффект (особенно при вводе магния или магнийсодержащей лигатуры), выбросы жидкого металла и дымовыделения.Для получения. чугуна с шаровидной формой графита требуется применение специальных устройств (автоклавы, герметические ковши, крышки и др.) .Известен также способ получения сфероидального чугуна путем последовательного модифицирования низкосернистого железа, усадка которого 6,35 мм, редкоземельными и щелочноземельными металлами и магний- содержащей лигатурой 11.Способ заключается в том, что низкосернистое железо, содержащее, %: 3,3 - 4,0 С; 1,0 - 3,0 З 1; 0,2 1,0 Мп; 0,02 - 0,1 Р, 0,005 - 0,06 5 обрабатывают графитизирующей присадкой - редкоземельными и щелочно- земельными металлами в количестве доста точном для повышения величины усадки на50 - 150% в ковше, а затем заливают в форму, имеющую резервуар и литник с фильтровальной сеткой. В резервуаре содержится 0,25 - 1,25% (по отношению к весу железа) 10 магниевого сплава. Сера снижается обработкой карбидом кальция при перемешивании ванны газом, поступающим через пористую пробку. В первой стадии процесса сфероидизации добавляют смесь фторида 15 церия с силицидом или карбидом кальция.Магниевая добавка вводится ввиде магнийжелезокремниевой лигатуры. Однако известный способ требует допол нительных мероприятий по десульфурациичугуна, выплавки его с низким содержанием серы и применение редкоземельных металлов, что удорожает производство высокопрочного чугуна.25 Цель изобретения - получение стабильных механических свойств и структуры высокопрочного чугуна, а также устранение отбела, особенно при изготовлении тонкостенных отливок при большой скорости ох лаждения, модифицированием обычного сеЛигатура обработки и способее ввода Коли- чество Химический состав модифицированного чугуна, %НВ 1,мм Мд Мп Сг в форме 2,5. 0,09 Пластинчатый графит П, 80 % 41,0 197 0,15 0,3 1,62 0,9 3,42 201 2,8 0,011 Пластинчатый графит П, 80 % 41,0 0,12 0,086 0,3 0,9 3,40 2,0 1,0 жР3 й а Ю о и й: о о О О Э 235 4 60 49 8 ВГ+5% ШГ П, 70 % ШГП 60% ШГП 80% ШГ П 90%0,036 0,09 0,08 0,28 0,88 2,20 3,38 1,5 88,5 0,045 0,078 0,86 0,3 241 7,2 245 7,0 302 6,0 0,86 2,40 3,32 2,0 0,055 88,0 0,072 0,09 0,8 0,3 2,52 3,28 2 Д 86,0 0,068 0,08 0,31 0,86 0,06 2,84 3,24 3,0 3рого чугуна с содержанием серы 0,09 - 0,15%,Поставленная цель достигается тем, что в чугун на струю металла при заполнении им разливочного ковша вводят ферросиликобарий в количестве 0,05 - 0,25% от веса жидкого металла, а затем модифицируют магнийсодержащей лигатурой.Чугун заливают в литейную форму при 1370 - 1420 С, магнийсодержащую лигатуру вводят в количестве 2,0 - 3,0% от металлоемкости формы.Присадки ферросиликобария производят графитизирующую работу в жидком чугуне. Время действия ферросиликобария как графитизатора довольно длительное - до 20 мин. Вносимый с лигатурой барий, образующий в жидком чугуне тугоплавкие соединения кароида бария, сульфида бария и оксида бария, который удаляется в шлак, создает дополнительные центры кристаллизации, дегазирует металл, уменьшая в отливках брак по газовой пористости. ОбраФерросиликобарий вводят в количестве 0,25% на 1 т жидкого металла.Как видно из таблицы присадки железокремниймагниевой лигатуры ниже 2,0% (от металлоемкости формы) не оказывают существенного влияния на изменение структуры и механических свойств серого чугуна. Модифицирование серого чугуна железокремниймагниевой лигатурой в количестве больше 3,0% не имеет смысла, так как структура и свойства высокопрочного чугуна остаются на одном уровне, в то время как расход лигатуры увеличивается, Кроме того, при чрезмерных дозах лигатуры более 4,0% при модифицировании в форме возникают явления пироэффекта.Существенное влияние на стабильность технологии получения высокопрочного чугуна описываемым способом оказывает темзование устойчивого карбида бария препятствует выпадению цементита, тем самым уменьшает склонность чугуна к отбелу при последующем модифицировании магнийсо держащей лигатурой. П р и м е р. Железокремниймагниевую лигатуру в количестве от 1,0 до 3,0% от металлоемкости формы помещают в реакци онную камеру, расположенную по ходу литниковой системы в форме, оснащенную на выходе шлакоуловительной сеткой, а затем форму заливают серым чугуном с содержанием серы 0,15% при 1390 С.Ферросиликобарий вводят в зависимостиот степени эвтектичности чугуна в количестве, достаточном для предотвращения выпадения цементита. Оптимальные присадки ферросиликобария для чугунов со степенью эвтектичности 5,= 1,00 - 1,06 является 0,5 кг/т (0,05%) 5,=0,87 - 0,92 - 2,5 кг/т (0,25%),Результаты приведены в таблице. пература заливки форм. При температуре 25 заливки ниже 1370 С происходит неполноерасплавление модифицирующей лигатуры в форме, чт не дает возможности получения структуры и свойств высокопрочного чугуна, а также происходит загрязнение формо вочных смесей лигатурой. При температурезаливки выше 1420 С происходит интенсивное кипение и испарение магния, что приводит к снижению эффекта модифицирования, так как в этом случае наблюдают неста бильность свойств по сечению отливок особенно в отливках, имеющих сложную конфигурацию и разнотолщинность. Формула изобретения 40 1. Способ получения высокопрочного чугуна, заключающийся в последовательном модифицировании серого чугуна графити676623 Составитель А, Кондратьев Техред А. Камышникова Корректор А, Галахова Редактор А. Соловьева Заказ 1789/1 Изд.491 Тираж 658 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 зирующей присадкой в ковше и магнийсодержащей лигатурой в литейной форме, о тличающийся тем, что, с целью получения стабильных механических свойств и структуры высокопрочного чугуна из серого чугуна с содержанием серы 0,09 - 0,15/о, а также устранения отбела, перед модифицированием магнийсодержа щей лигатурой в литейной форме в чугун при заполнении им разливочного ковша вводят на струю жидкого металла ферросиликобарий 0,05 - 0,25 от веса жидкого металла. 62, Способ по п, 1, отличающийся тем,что чугун заливают в литейную форму при1370 - 1420 С,3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся5 тем, что магнийсодержащую лигатуру вводят в количестве 2,0 - 3,0 от металлоемкости формы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Патент Великобритании Юв 1437372,кл. В 220, 1974,