Способ получения чугуна с шаровидным графитом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСйНЮйНИПРЕСПУБЛИН 21 С 1 ГОС ПО ДЕЛАМ РЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Я ЙЗ.д ,)",ЯА ТОРСИОМУ СТВУ 3В.М, Королев,Дорожкоа Трудовогоехнический ство СССР1968.во СССР1965,ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Белорусский орденКрасного Знамени политинститут(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУ 1 УНА С ВйРОВИДНЬВ ГРАФИТОМ; включающий предварительную обработку в ковше расплава чугуна присадкой силикокальция и алюминия и последующее сФероидизирующее модифицирование магнийсодержащей добавкой,о т л и-, ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения стоимости получения чугуна с шаровидным графитом и сокращения расхода модифицирующихпри- садок, предварительную обработку выполняют при температуре чугуна 1400-1420 С присадкой сплава, со, держащего 35 кальция и 65 алюминия в количестве 0,025-0,04 от ве-са чугуна. еИзобретение относится к литейному производству,.а именно к способам получения чугуна с шаровидными включениями графита (ЧШГ) и может быть использовано при массовом производстве высококачественных литых иэделий из этого конструкционного материала.Известен способ получения ЧШГ с предварительным вводом химически активных элементов в ковш при выпуске из печи, который включает использование для модифицирования чугуна с низкой концентрацией серы редко-. земельных элементов,с двумя последующими вводами модифицирующих добавок иттрия и ферросилиция 1 1.Недостатком способа является то, что область его применения ограничена из-за повышения расхода дорогих модифицирующих добавок.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения чугуна с шаровидным графитом, включающий предварительную обработку в ковше расплава чугуна присадкой силикокальция и алюминия и последующее сфероидизирующее моди-, фицирование магнийсодержащей добавкой Г 2 3Недостатками известного способа являются большой расход присадок для предварительного модифицирования силикокальция (0,3-0,1 мас.Ъ) и алюминия (0,03-0,12 масЪ), сложность получения ЧШГ в связи с необходимостью высокого перегрева металла (1480-1530 С) для стабильного усвоения силикокальция, уменьшение усвоения магния в связи с высоким перегревом расплава и ухудшение санитарно-гигиенических условий работы из-за сильного газовыделенИя при кипении магния.Целью изобретения является уменьшение стоимости получения чугуна с шаровидным графитом и сокращение расхода модифицирующих присадок. Поставленная цель .достигается тем, что согласно способу получе- . ния чугуна с шаровидным графитом, включающему предварительную обработку в ковше расплава чугуна присадкой еиликокальция и алюминия и последующее сфероидизирующее модифицирование магнийсодержащей добавкой, предварительную обработку выполняют при температуре чугуна 1400-1420 С присадкой сплава, содержащего 35 кальция и 65 алюминия, в количестве 0,025-0,04 Ъ от веса чугуна.Предлагаемый способ позволяет сократить расход модифицирующих добавок, уменьшить температуру перегрева металла в печи и связанные с этим расходы.510 имеющихся в расплаве недорастворенных кристаллических образованиях графита.Важнейшими преимуществами сплав 15 предлагаемого химического составаявляются низкая температура плавления (545 С, так как сплав эвтекотического состава, для сравнения: у силикокальция т.пл. 980 С) и" склонность к саморастрескиванию без окисления на воздухе, Совместная присадка кальция и алюминия усиливает эффект рафинирования. чугуна. При этом алюминий расходуется на связывание кислорода и азота, а кальций связывает оставВеличина добавки сплава(65 А 1+35 Са ) установлена экспериментально. Нижний предел (0,025)выбран, исходя из минимально необходимого количества магнийсодержащей лигатуры, при котором в чугунестабильно кристаллизуется графит, шаровидной формы по стабильной 35 диаграмме, Ограничение по верхнемупределу (0,04) связано со стабилизацией в дальнейшем эффекта обработки жидкого чугуна сплавом рекомендуемого состава. 40 Температура ввода сплава(65 М+35 Са) определяется из условия наиболее эффективного его воздействия с вредными примесями.Повышение температуры ввода в чугун 45 сплава предлагаемого состава .свеРх1420 С нежелательно из-за существенного уменьшения свободной энергии образования соединений с указанными компонентами. Нижний предел по температуре ввода (1400 С) устанавливается с учетом сохранения на 5560 65 Выбор сплава (65 АИ+35 Са) для предварительной обработки чугуна в ковше обусловлен его высоким химическим сродством компонентов кэлементам сильно затрудняющим сферолитную кристаллизацию графита, в первую очередь к кислороду, сере и некоторым другим поверхностно- активным примесям, Названные нежела тельные примеси препятствуют осаждению элементовсфероидизаторов н шийся кислород и серу. достаточно высоком уровне температуры заливки .сплава.Минимальная добавка магния для получения ЧШГ, с.учетом предварительной обработки сплавом(65 АО+35 Са) с минимальным его расходом, гарантирующая полную сфе роидизацию графита и остаточное содержание магния 0,05-0,07 мас.Ъ, установлена экспериментально и сос тавляет 1,1-1,2 от веса металла в ковше. После окончания процессов модифицирования с зеркала металла удаляется шлак и металл заливается в форму.1068488 Сера До 0,1 Фосфор До 0,15 вводят магнийсодержащую лигатуру по известному и предлагаемому вариан,там (таблица). 3,62,550;55 Способ. полу.чения ЧШГ Температура вводадобавок,оС Величина добавки дляпредварительной обработки, мас. Концентрация Мярд 1 в чу гуне, мас. 0,04-0,06 1450-1480 1,75 0,7 силикокальция +0,1 алюминия0,015 сплав(65 А 1+35 Са ) 1400-1460 0,03-. 0,04 Предлагаемый способ получения 60 чугуна с шаровидным графитом позволит снизить максимальную темпег ратуру перегрева чугуна с 1480 до 1420 фС. Перегрев чугуна на каждые 200 С в электродуговой печи по 65 производственным данным составляет Как показывают экспериментальные данные, предлагаемый способ отличается меньшим расходом добавки для предварительной обработки и ли.гатуры (М)длй 1 сфероидизации графита при умейьшении температуры обрабатываемого чугуна. П римемас.:УглеродКремнийМарганец р. В чугун состава,Величинасфероидизации лигатуры1068488 Составитель К. СорокинРедактор Н. Рогулич ТехредВ.Далекорей Корректор,Л.Патай Заказ 11399/22 Тираж 544 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, жу Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 2,2 руб./1 т чугуна. Исходя из. этого, расчет экономического эффекта на 1 т чугуна производится по формуле Э - С(тгс-Т ),2 1 фГде Э. - экономический эффект на1 т чугуна, руб;С -,стоимость электроэнергиипи перегреве чугуна на1 С, руб; Т - температура предваритель гной ковшевой обработки чу гуна по базовому варианту, С,Т - температура предварительной ковшевой обработкичугуна по предлагаемому