Способ модифицирования чугуна

,134 ЬА ИОТЕИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ АВТОРСК ев,а ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Днепропетровский металлургичекий институт им. Л.И.Брежнева(54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА(57) Изобретение относится к способам модифицирования чугуна и может,. ЯО 1330164 быть использовано при получении прокатных валков, Цель изобретения -повышение прочности и ударной вязкос- ти при сохранении твердости, Сущность изобретения состоит в том, что азот и бор вводят в различные порции чугуна, которые затем смешивают перед заливкой. При этом содержание азот и бора в чугуне выдерживают в соот ветствии с выражениями Н = 1,3 В + + (0006 Оф 015) и 0,004 В .(0,5 10Т,2 10Т,+ 0,72), гдеИ,В - остаточные содержания азотаи бора, мас.Е, Т- температура заливки чугунаФОСФ Чугун для валковимеет следующие свойства 6547-, ф 59,6 кг/мм, юн 0,24-0,34 кгм/см, твердость по Шору 51-54. 1 ил.1 табл.С:1330164 1 2 10 з Т + 0 72) 0,004В(0,510 2Зал Изобретение относится к металлургии, в частности к способам моднфицирования чугуна тугоплавкимимикродобппками и может быть испольсу 5зовано при получении ответственныхотливок типа валков,Цель изобретения - повышение прочности и ударной вязкости при сохранении твердости. 10На чертеже приведена зависимостьизменения растворимости нитрида бора в жидком чугуне в зависимости оттемпературы расплава и содержания внем бора, 15При создании изобретения были использованы следующие теоретическиеположения и экспериментальные данные.Бор и азот повьшиют термодинамическую активность углерода в жидкомчугуне, снижая его растворимостьв расплаве.Образующиеся в процессе кристаллизации тугоплавкие частицы нитрида 25,подобием с графитом и являются вследствие этого подложками для кристаллизации его включений.Избыточный азот, обладая сильными поверхностно-активными свойствами,тормозит рост кристаллов графита.Обработка отдельных порций бороми азотом гомогенизирует расплав поэтим элементам и обеспечивает одина 35новые свойства во всех сечениях валков, особенно по их высоте.Определенное соотношение междуазотом и бором с учетом величины температуры заливки позволяет исключить 4 Ообразование нитрида бора в жидком чугуне, что предотвращает въделениекрупных включений графита (область1 на чертеже)При снижении температуры чугуна после заливки его в литейную форму создаются условия для выделения мелкодисперсных включений нитрида бора, создающих эффект, аналогичный тому, который имеет место при суспензионно,":. литье.Изобретение иллюстрируется примерами, результаты выполнения которых приведены в таблице.Л индукционной печи промышленной частоты ИЧТвыплавляют 7 т чугуна1 следующего состава, мас.7: С 2,44,81 0,76, Мп 052, Р 0,22, Б 0,06,Сг 0,96, И 1 0,52.Перед выпуском в ковш вводят ферробор марки ФБ, Одновременно ввагранке выплавляют 11 т чугуна,имеющего состав, мас.7.: С 3,42,Я 1 0,94, Мп 0,55, Р 0,20, Б 0,21,Сг 0,11, Иг 1,61, Азот вводят в ковшв виде азотированного феррохрома марки ФХН 100 А (6,4% Я). Чугун используютдля отливки прокатных валков исполнения СПХН. Составы чугунов приведены в таблице. Там же приведены свойства чугунов. При содержании избыточного азота менее 0,0067. механическиесвойства чугуна снижаются вследствиеувеличения дифференцированности перлита, а при содержании азота более0,015% - вследствие появления газовыхдефектов и роста количества цементитав структуре чугуна, при содержаниибора менее 0,004% вследствие слабого модифицирующего эффекта снижаютсясвойства чугуна и резко падают присодержании бора, превышающем его значение, соответствующее пределу растворимости, и нитрида бора в жидкомчугуне вследствие образования крупныхкарбидов (см. чертеж).Анализ механических свойств грунтов, выплавленных на основе известного и предлагаемого способов, показывает, что разработанный способ позволяет одновременно использовать преимущества процессов легирования, суспензирования и модифицирования чугуна, что приводит к существенному повышению его прочности и ударной вязкости, что обуславливает увеличениесрока службы отливок,Формула изобретения Способ модифицирования чугуна, включающий введение в расплав бора и азота, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности и ударной вязкости при сохранении твердости, бором и азотом обрабатывают различные порции жидкого чугуна, которые затем смешивают перед заливкой, причем содержание азота в чугуне составляет Б = 1,3 В + (0,006. - 0,015), а содержание бора устанавливают в следующих пределах1330164 где Б, В - содержание бора и азота, мас.7.: Т- температура заливки металла в формы, С Номер плавТемпеУдарнаявязкость ратуразаливкифС ки чугуна, кгм/см ного азота,мас.7 О,8 49 0,00813301 б 4 О 7 ЯУ Г Составитель А.ОсманцН.Киштулинец Техред Л,Сердюкова,тор Л,Бес еда Подписно омитета СССР открытий ая наб., д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго л, Проектная УЖМ.Ь1 РЮф Заказ 3541/27 Тир ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Ж