Смесь для обработки чугуна

Изобретение относится к обработке в расплавленном состоянии железных сплавов, а более конкретно к составам смеси для обработки чугуна, и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна в металлургической, машиностроительной, металлообрабатывающей отраслях народного хозяйства.Целью изобретения является устранение пироэффекта при обработке, пористости чугуна в отливках и стабилизация структуры чугуна,П р и м е р. Для экспериментачьного опробования предлагаемого изобретения были подготовлены смеси, соответствующие известному и предлагаемому составам.Смеси готовили смешиванием компонентов в двухконусных безотвальных бегунах, гранулы сплава магний-РЗМ-алюминий получали сплавлением компонентов в плавильной печи под хлоридно-фторидными плавками и дальнейшим гранулированием расплава на установке грануляции. Сплав РЗМ типа магний-церий марки МВ(ТУ 48-4-280-78) вводился в расплав магния и алюминия непосредственно перед его грануляцией. В качестве кремнийсодержащих ферросплавов использовали грану лированный силикокальций, силикомишметалл и силикобарий.Каждую смесь вводили отдельно на дно ковша в количестве 0,5% от массы обрабатываемого расплава и пригружачи стальным скрапом. Чугун, выплавленный в индукционной тигельной печи типа ИЧТ, имел следующий химический состав, мас.%: углерод 3,5-3,7; кремний 1,8-2,0; марганец 0,2-0,4; хром до 0,1; фосфор до 0,05; сера до 0,03; Наличие пироэффекта при обработке чугуна оценивали визуально, пористость замером площади пористости в опытных отливках, стабильность структуры - по среднеквадратичным отклонениям количества шаровидного графита в структуре чугуна по результатам трех экспериментов. Составы испытанных смесей и результаты испытаний приведены в таблице.Дополнительный ввод в состав гранул магниевого сплава алюминия обеспечиваетпри предлагаемом соотношении компонентов сплава и солевой оболочки более низкую гигроскопичность гранул, что способствует устранению газовой пористости в отливках. Кроме этого алюминий снижает упругость пдров мдгния в рдсплаве, обеспечивдя более спокойную реакцию и снижение пироэффектд при обрдботке расплава чугуна предлагаемой смесью. При содержднии мдгния н гранулах менее 16 мас.% в составе гранул излишне возрастает количество алюминия, способствующего при его избыточном вводе в чугун формированию пористости в отливках. При содержании магния в гранулах более 24 мас.% возрастает их гигроскопичность, пористость чугуна в отливках и пироэффект при его обработке предлагаемой смесью.Пределы содержания РЗМ в гранулах магниевого сплава обусловлены их влиянием на гигроскопичность и реакцию гранул в расплаве чугуна. При содержании РЗМ% их положительного влияния на достижение цели изобретения не проявляется, а при их содержании более 4 мас.% возрастает пироэффект реакции.Пределы содержания алюминия в гранулах обусловлены снижением им гигроскопичности гранул (нижний предел) и началом собственного отрицательного действия на пористость чугуна (верхний предел).Предлагаемое соотношение компонентов смеси обеспечивает как снижение пироэффекта зд счет ингибиторного действия кремнийсодержа щего ферросплава, так и уменьшение пористости чугуна в отливках за счет совместного влияния компонентов гранул магниевого сплава и кремнийсодержашего ферросплава,При содержании гранул магниевого сплава в смеси менее 10 мас.%, соответственно кремнийсодержащего ферросплава более 90 мас.%, не обеспечивается стабильности результатов обработки чугуна, снижается температура обрабатываемого металла, ухудшаются его свойства, возрастает пористость и другие дефекты в отливках. При содержании гранул магниевого сплава более 20 мас.% (соответстненно кремнийсодержащего ферросплава менее 80%) возрастает пироэффект реакции смеси с расплавом, ухудшаются результаты обработки чугунаПрименение солевой оболочки грднул указанного свойства и количества обеспечивает ее надежное взаимодействие с алюминием, входящим в состав гранул магниевого сплава, с формировднием негигроскопических соединений на поверхности гранул, устраняющих формирондние газовой пористости в отливках, кроме того соленая оболочка снижает пироэффект и улучшает стабильность реакции магния в расплдве.При массе соленой оболочки менее 0,3% от общей массы гранул ее влияние нд достижение цели изобретения не проявляется, при массе соленой оболочки более 3,5%10 - 20 гигроскопичность гранул резко возрастает, увеличивается пористость отливок,Ввод в состав кремнийсодержашего ферросплава (1-30);4 кальция, бария или РЗМ обеспечивает наряду со снижением пироэффекта за счет формирования комплексных труднорастворимых соединений на поверхности растворяющихся гранул также и самостоятельное раскисляющее металл действие, что повышает качество, способствует снижению пористости чугуна в отливках. При 1. Смесь для обработки чугуна, содержащая гранулы сплава магний - РЗМ, покрытые солевой оболочкой из смеси галоидов металлов, ферросилиций, отличающаяся тем, что, с целью устранения пироэффекта при обработке, пористости чугуна в отливках и стабилизации структуры чугуна, сплав магний - РЗМ дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.:МагнийРЗМАлюминий а соотношение компонентов в смеси составляет, мас.,:Гранулы сплава Мд - РЗМ -А 1 содержании указанных элементов в ферросплаве менее 1 , их положительное действие не проявляется, при их содержании в ферросплаве более 30;4 возрастает количество шлаковых включений, снижается качество, увеличивается пористость чугуна. Как следует из данных, представленных в таблице, предлагаемое изобретение позволяет исключить пироэффект при обработке, устранить пористость чугуна в отливках и стабилизировать структуру чугуна. Ферросилиций Остальное2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что масса солевой оболочки гранул сплава Мя - РЗМ - А 1 составляет 0,3 - 3,570 от обшей массы гранул, а в составе оболочки содержится смесь галоидов щелочных, щелочноземельных металлов и магния.3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что применяют ферросилиций с добавками элемента из группы, содержащей кальций, барий, РЗМ, при следующем соотношении компонентов, мас0:Кремний 55 - 80 Элемент из группы, содержащей Са, Ва, РЗМ 1-30 Железо и примеси Остальное% Щ 1- о в ф Б в вдс а а с 1фщ Ф3 сф 5 адО св всф 5 фо т 5 сасО л Т а Ьо оц а Т в о ; с ф 7 ф о с м сс 5 ХЩ щ с Х а в о О о О с 3аО 5 в 5 5 О т в зоа ф в о с - о Т О вао, фоащ о С Т В С сО тл фф ц О у О О О СЧ - Ос (О сй с сс в в Б 3 св 3т отосф - - О о оооо" ф ф щШ СО 1ооосч ссч о с олооо о сч с сч сч ю о от в т вс се ое ооО С и О Оосч счсч О ОсСООО СЧ СЧ СЧ СЧ О