Металлическая шихта

(9) И) щ) С 21 С 1/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ные от-сплавып и слеменныи лиг ующемас.%:0; чугтходыура на-20,за со ржи гатура на основ ен 0О, 010,00стал Изобретение относитсяметаллургии, в частностиметаллической шихты для содержании черно следу ове железа и к составамыплавки сер с.%.:овой 20-40 25-50 го чугуна овышени Цель изобретенипности свойствМеталлическая ш изотр чугуна.ихта, свого ч 5-20 5-10 остоящаяугуна, чугун- врата, стружки) росплавов, доигатуру на осдоменного чушкх отходов (лома воз фер-20 тальных отходов полнительно с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изсБРетькиям и ОТНРытияПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательскийинститут автотракторных материалови Ярославский моторный завод(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к составамметаллической шихты для выплавкисерого чугуна. Цель изобретения -повышение изотропности свойств чуна. Металлическая шихта содержит ушковый чугун, чугунальные отходы, ферроуру на основе железа роотношении компонентов,оменный чушковый чугун 20 -нные отходы 25-50; стальные-20; ферросплавы 5-10; лигаоснове желева 5 причем компоненты в следующем соотношении,мас,%: фосфор 0,1-0,4; хром 0,051,0; кремний 0,1-1,0 молибд ,051,0; углерод 0,8-2,0; титан0,05; никель 0,05-1,0; азот 50,01; сера 0,1-0,4; железо о ьное.За счет дополнительного ввода в состав шихты лигатуры на основе железапроисходит выравнивание прочности итвердости в тонких и толстых сеченияхразница которых соответственно непревышает 18 М 11 а и 14 НВ, в результате графитизирующего и модифицирующего действия ее компонентов. 4 табл. омпонентов, маДоменный чушкчугунЧугунные отходыСтальные отходьФерросплавыЛигатура наоснове железа чем лигатура на основе железаодержит компоненты в следующем соот-ошеиии, мас,%:Фосфор. 0,1-0,4Хром 0,05-1,0Кремний 0,1-1,0Никель 0,05-.1,0Молибден 0,05-1,0Азот 0,005-0,01Углерод 0,8-2,0 10Титан 0,01-0,05Сера 0,1-0,4Желез о ОстальноеБлагодаря наличию в лигатуре наснове яелеза титана, азота и углеода в ее структуре имеются карбонитиды титана, переходящие при переаве в жидкий чугун и обеспечиваюе при кристаллизации чугуна измельение структуры в толстых сечениях 20тливок и соответственно выравнивае прочности и твердости в толстыхтонких сечениях: благодаря наличиюеры в лигатуре она, переходя в чугунвзаимодействуя смарганцем, образут дополнительные центры графитизаи в тонких сечениях, обеспечиваетнижение твердости, не влияя на тверость в толстых сечениях, т,е. выраввает твердость в толстых и тонких влечениях.Лигатура на основе железас болееэким содержанием серы, титана иругих элементов - неэффективна, а С большим содержанием - неэкономична, 1 акие элементы, как сера, титан, азот при большем содержании приводит кефектам отливок: отбелу, газовойористости, Соответственно, уменьшение содержания лигатуры в шихте менее 5 мас,% делает шихту малоэффективной, а, увеличение свыше 20 мас.Е- неэкономичной и нетехнологичной.Предлагаемая шихта и известная опробованы в лабораторных условиях при выплавке серого чугуна. Шихты .состоят из доменного чушкового чугуна марки Л 4, чугунных отходов (возврата), стальных отходов, ферросплавов (ФС 45, ФМн 75), лигатуры на основе железа, состав лигатуры, мас,Е: С 1,5; 810 ь 51 Ст 0,5; Мо 0,5; Т 1 0,03; Б 0,008; Б 1 0,5; Р 0,2;8 0,2; Ре остальное. Состав шихты приведен в табл.1 (составы 1-6).Кроме того, проводят плавки на шихте состава 2 (табл,1), но с использованием лигатур, состав которых приведен в табл.2.Чугун выплавляют в индукционной электропечи. Заливают стандартные пробные заготовки ф 30 мм и заготовки80 мм, оценивают прочность и твердость чугуна в отливках заготовок. Из приведенных данных видно, что в предлагаемой шихте с использованием лигатуры оптимального состава (плавки 2-4 и 7-8) максимально выравнивается прочность и твердость в тонких и толстых сечениях: разница в прочности не превышает 20 МПа (в известной 38 МПа), а разница твердости не превышает 20 НВ (в известной 30 НВ) . Формула изобретения Металлическая шихта для выплавки серого чугуна, состоящая из доменного чушкового чугуна, чугунных отходов, стальных отходов, ферросплавов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения изотропности свойств чугуна, в нее дополнительно введена лигатура на основе железа при следующем соотношении компонентов, мас.ь:Доменный чушковой .чугун 20-40Чугунные отходы 25-50Стальные отходы 5-20Ферросплавы 5-10Лигатура на основежелез а 5-20 причем лигатура на основе железа содержит, мас.Е:1 0,1-0,40,05-1,00 1 1 О0,05 1,00,8-2,00,.01-0,050,05-1,00,005-0,010,1-0,4Остальное ФосфорХромКремнийМолибденУглерод,ТитанНикельАзотСераЖелезо 1В табл.3 приведены результаты анализа химического состава выплавленного чугуна (соответственно из шихт по табл.1). В табл.4 приведены результаты испытаний образцов из заготовок 30 мм и 80 мм на прочность и твердость.1601131 Таблица рактеристикхты Количество компонентов в шихте, м Сос енный Чуг ерро- плавы 40 50 ИзвестнаяПредлагаемаТо жеИЗапредельна1Н5 Лигатура 25 Лигатура 35 Лигатура 45 Лигатура 5 55 57 150 207 4 20 30 40 30 30 30 30 30 4 10 10 табл.3. ческии состав лигат а б л и цющ етаЮФЭющВФФЮФЯВЮЮВЮ Химический состав, мас.7.: Ы М Б С Т Мо 0,008 0,005 0,01 0,008 0,008 0,5 0,2 Я,05 0,1 1,0 . 0,4 0,5 0,0 О 5 О 5 0,2 0,5Оу Оь 050,4 1,00,2 0,50,2 0,5,5 0,5 ,1 0,0 ,0 1,0 5 0 5 тально 11 0,8 0,0 2,0 0,05 0,6 0,007 2,2 0,06 т1 0,5 Таблиц Лига Химический состав, мас.Е Мп Сг И 1 Т 1 Мо Я0 0,21 0,1 0,010 0,23 0,12 С Б 0,03 0,04 0,06 1,81 1,78 1,75 1,71 1,83 1,80 1,83 1,78 1,75 1,73, МПа в образце НВ, в образце фЗО мм 1 ф 80 им ф 30 ии ф 80 ии.2 3 5 227, 209 20 217 199 20 211 199 17 231 205 31 217 201 13 10 оставитель А, Бармыков Редакто Подписноеизобретениям и открытиям Раущская наб., д. 4/5 Заказ 3247 Тираж 503 ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж