Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1666546
Авторы: Краля, Найдек, Раздобарин, Соколюк
Текст
(51)5 С Р 1 С 1/10 РЕТЕНИ ЬСТВ нь е уровостен" дов про ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУСВИД(71) Институт проблем литья АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРР 975807, кл. С 21 С 1/10, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 1296589, кл, С 21 С 1/10, 1985.54 ПОСОБ ПОЛУЧН 1 ИЯ В 11 СОКОПРОЧНО(57) Изобретение относится к мечтал" лургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна с шаровидной формой графита, Цель изобре тения повышение уровня механических свойств в разностенных массивных отливках. Предложенный способ вклю чает выплавку чугуна в индукционной Изобретение относится к металлур"гии, в частности к разработке способов получения чугуна с шаровид щграфитом.(Цель изобретенияповьппениня механических свойств в разиных массивных отливках.Изобретение иллюстрируется иэмерением конкретного выполнения. Выборграничных пределов режимов предложенного способа получения ЧНГ.После расплавления металла в печи,одки по химическому составу иведения термовременной обработки 8016 о 6546 А 1 печи, присадку в тигель печи церне" вого мишметалла, выпуск расплава в ковш с предварительно введенными на его дно первой части магнийсодержа щей лигатуры и ферросилиция, продув" ку расплава сжатым воздухом, присадку на зеркало расплава в ковш второй части магнийсодержащей лигатуры и ферросилиция, удаление шпака из ков ша, присадку в количестве 0,3" 0,6 мас.Х вещества, содержащего цирконий и редкоземельные элементы при соотношении между ними 1:(1"3). Дополнительный ввод в расплав чугуна Ег-РЗИсодержащего вещества комплекс ного сплава или механической смеси аЩ двух комплексных сплавов позволит повысить уровень механических свойств в отливках с толщиной стенок от 75 до 200 мм (у в 1, 13 .1,24 раза; С о в 1,28 "2,11 раза и НВ в 1,06" 1,15 раза. 2 з.п. ф лы, 2 табл.1,(3в чугун 0,05 "0,17 от массы расплава . г ее1 /мишметалла для нейтрализации вредных рпримесей чугуна (элементовдемодификаторов), таких как свинец, мышьяк..висмут и др.Обработанный цериевым мишметалломчугун переливают в разливочный ковш,оборудованный для продувки. На дноковша загружают 85=95 Е расчетного ко. 4личества магнийсодержащей лигатурь. и75 807 графитизирующего модификатора,пригружают обрезью листовой стали,затем заполняют ковш металлом и проводят продувку в течение 1,5 2,5 мин.В качестве газовой среды могут исполь. оваться воздух, азат, аргон. После ьдержки металла в течение 2 .5 мин Счищают шлак и приступают ко второй стадии обработки чугуна - присаживают послойно оставшийся графитизирующий И магнийсодержащий реагенты с после" Дующей продувкой его в течение 0,5- 1 мин, вьдержкой 1-2 мин, очищением 10 ппака. Затем в ковш присаживают РЗМ-.рконийсодержащий модификатор в кочестве 0,Зф,6% от массы жидкого угуна, производят продувку в тече иие 0,5 1 мин и подают ковш на раз" ливку металла.Разделение ввода магниевых и гра " фитиэирующих реагентов при обработке чугуна в процессе продувки способст вует стабилизации процесса модифици 20 рования, повышает степень усвоения вводимых компонентов, что приводит к уменьшению расхода присадок. При этом чувствительность металла к скорости охлаждения значительно уменьшается 25 при 3 стадийной обработке расплава, что обеспечивает получение более однородной структуры в массивных сече ниях отливки, охлаждающихся с температурным градиентом. ЭОПоэтапная обработка чугуна спо собствует полной глобуляризации гра . , Фита, измельчению размеров и увели чеиню количества глобулей, что зна чительно продлевает время сохранения модифицирующего эффекта, Послойный ввод реагентов обеспечивает лучшее усвоение модифицирующих элементов (магния, кальция, РЗМ), предотвращает их значительный угар. 40Дополнительный ввод РЗМ -цирконий содержащего модификатора в количест ве ОЗ 0,6% от массы жидкого чугуна при соотношении циркония к РЗМ от 1:1 до 1:3 с последующей продувкой в те. ченне О,5 "1 мин обеспечивает дополйительное модифицирование чугуна цирко нием и РЗМ, что способствует измель" чению графитовых включений в массйв" ных разностенных сечениях отливки, повышению механических свойств чугу" на, а также увеличению продолжитель" ности эффекта модифицирования. РЗМ- циркониевый модификатор содержит, мас.%; РЗИ 5 30; цирконий 5"10; остальное - кремний, железо.В качестве РЗМ-циркониевого моди" Фикатора кожно использовать мехайи ческую смесь РЗ 1-кремнистого сплава,например ФСЗОРЗИЗО и силикоцирконияпри соответствующем соотношении циркония к РЗИ,При. вводе РЗМ-циркониевого моди"фикатора в количестве лишь О,ЗХ эфФект модифицирующего действия егопроявляется слабо, не происходит заметного измельчения графитовых включений и повышения механическихсвойств чугуна. При вводе более 0,6%РЗМ"циркониевого модификатора в тонкостенных сечениях массивных отливокпоявляются отдельные включения цементита, приводящие к снижению прочности чугуна, особенно его пластических свойств.Соотношение в модификаторе циркония и РЗМ, равное ог 1:1 до 1:З,обеспечивает при.соотношении циркония кРЗИ выходящие эа пределы, т.е,1:3,2 эффект модифицирования ухудшается, механические свойства снижаются. Это, по видимому, связано с Демодифицирующим влиянием повышенногосодержания РЗИ. При меньшем содержа "нни РЗМ в модификаторе (соотношениециркония:РЗИ, равном 1:0,95) модифицирующего влияния РЗИ элементов необеспечивает получение компактнойФормы включений графита в массивныхсечениях отливок, соответственноснижаются и механические свойствачугуна.П р и м е р. Выплавку чугуна осу" ществляли в индукционной печи ИЧТ 10 М 2. Чугун до обработки имел следующий химический состав, мас.Х; углерод 3,8; кремний 1,65; марганец 0,6; сера 0,034; Фосфор 0,06. Расплав перегревали до 1450 С, выдерживали в печи 15 мин, удаляли шпак, вводили 7 кг цериевого мишметалла марки ИЦ 40. В разогретый до 7 ОО 800 фС ковш, оборудованный под продувку, вводили 1,8% от массы расплава или 90% от всего расчетного количества магнийсодержащую лигатуру (содержание магния 8%), затем 1, 1 Х от массы металла или 75% от всего расчетного количества Ферросилиция ФС 75. Введенные реагенты пригружали обрезью стали марки Ст,З в количестве 2% от массы металла, Затем в ковш заливали чугун и производили продувку металла в течение 2 мин. После этого выдерживали чугун 4 мин, удаляли шлак, а затем на зеркало металла послойно1666546 6продувку расплава сжатым воздухом,присадку на зеркало расплава,в ковш о второй порции магнийсодержащейся лигатуры и ферросилиция, удаление шпа:ка и последунмцую разливку чугуна,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, р- с целью повышения уровня механических свойств в разностенных массивныхотливках, после удаления шпака иэковша на зеркало расплава дополни"тельно присаживают в количестве 0,3 "0,6 мас.% вещество, содержащее цирйофа ий и редкоземельные элементы присоотношении между ними 1:(1"3), азатем осуществляют последунвцую про .дувку расплава. 5 .30 5 "25Остальное30 3. Способ по п 1, о т л и ч а О ещ и й с я тем, что, в качестве веащества, содержащего цирконий и редвкоземельные элементы, применяют механическую смесь комплексных сплавов,при следующем соотношении между ними,мас.%:Комплексный сплав,содержащий редкоземельные элементы 50 80Комплексный сплавферросиликоцирконняТаблица 1. Способ получения вьсокопрочйого чугуна с шаровидным графитом,включающий выплавку чугуна в индук .ционной печи, присадку в тигель печицериевого мишметалла, выпуск расплава в ковш с предварительно введенйьв"ми на его дно первой порции магний . 40содержащей лигатуры и ферросилиция,Остальное1 Состав модификатора, мас.% Способ получения ЧШТ,редкоземелью- цирконийные металлы кремний железо Предложенный1Варианты23456720 20 Остальное 15 20 25 30 33 18 25 15 15 12 20 10 10 1 О 10 15 16 То же+ Состав относится к механической смеси, содержащей ФСЗО Р 31130 60%; ФСЦрМО 40%. 5ввели 0,38% ферросилиция (25% от расчетного количества реагента) и 0,2% магнийсодержащей лигатуры и пр изводили в течение 50 с продувку расплава воздухом, После удаления шпака на зеркало металла ввели 0,4% РЗИ"циркониевого модификатора, соде жащего, мас.%: РЗИ 20 е циркония 10 р остальное - кремний, железо.Провели продувку воздухом в течефние 40 с. Затем производили заливку форм. Другие варианты способа полу- чения чугуна с шаровидной формой гр фита были получены в соответствии с граничными параметрами расхода ре агентов, Для сравнительного анализа бып осуществлен известный способ получения высокопрочного чугуна по авт, св. У 1296589.Результаты сравнительных испытавний представлены в табл, 1 и 2,Как следует из табл. 1 и 2, дополнительная присадка в расплав чугуна вещества, содержащего цирконий и РЗИ, а также последующая продувка расплава воздухом позволили повысить в 1, 13 "1,24 раза; 0 в 1,28 -2, 11 раза на ПВ в 1,06-1,15 раза. формула изобретения 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что в качестве вещества содержащего цирконий и редкоземельные элементы используют комплексный сплав следующего состава, мас,%:чконий 5-10РедкоземельныеэлементыЖелезоКремний,5 отип; 4 10взявнеай способ; 1 О - относится к вводу состава мехрелелавы заявляемых параметров.Продолж нической смеси; ие табл,2 езультаты сравнительных испытаний продолхени Изв ньз 1,б 7,9 229 225 7,8 4ривнты 7,6 7,8 81 23 5 220 210 230 220 210 235 222 215 229 220 210 230 222 215 229 220 210 7,7 7,8 7 7 7,2 7,4 7,2 7,2 8 9 10 0 0 9 8,0 тавитель Н,Косторнойред И,Иоргентал Корректор М,Максимишинец тор Е.Зубиетова каз 249 аж 388 Подпи о изобретениям и откр 35, Раущская набз д. оеиям при ГКНТ СССР комитет Москва,сударственн 1130ул. Гагарина, 101 инат "Патент", г.ужгор скнй изводственно-изда Результаты сравнительных испытаний В опытах нслольэовалсямодификатор состава типа188 ФСИг 7 (65 7,5 магния;181 03-0,52 РЗИ, 03-052 Са,182 остальное ф кремний,хелезо), Расход модифика.210 тора2222 от массывидного чугуна, В качестве210 графитнзирузней присадкиг 09 применяли ферросилища209 фС 75. Расход его составлял209 1,3 1,62. Температура чугуна210 при модифицированни 1430 ю.209 1450 С. Ренаею продувки чу.туна давление схатого воздуха 0,5 Ю 6 ИПа времяпервой продувки 22,5 жнвторой 40 50. с, третьей3040 с.
СмотретьЗаявка
4607531, 21.11.1988
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЛИТЬЯ АН УССР
НАЙДЕК ВЛАДИМИР ЛЕОНТЬЕВИЧ, СОКОЛЮК ЮРИЙ ТРОФИМОВИЧ, РАЗДОБАРИН ИВАН ГРИГОРЬЕВИЧ, КРАЛЯ ВАСИЛИЙ ДМИТРИЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21C 1/10
Метки: высокопрочного, графитом, чугуна, шаровидным
Опубликовано: 30.07.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1666546-sposob-polucheniya-vysokoprochnogo-chuguna-s-sharovidnym-grafitom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом</a>
Предыдущий патент: Способ получения отливок из чугуна с шаровидным графитом
Следующий патент: Способ упрочнения футеровки тепловых агрегатов
Случайный патент: Способ получения иодида железа