Способ получения модифицированного серого чугуна

Номер патента: 763473

Авторы: Волгин, Неделько, Рассудов, Храмченков, Широчин

ZIP архив

Текст

О п и с-А-н иЕ,7 ЗИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М ( 3 С 21 С 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.Л.Рассудов, А.И,Храмченков, И.в.щирочин, Л.А.Неделько и В.А.Волгин Минский филиал Ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательского института технологии автомобильнойпромышленности(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЦИФИЦИРОВАННОГО СЕРОГО ЧУГУНА 30 Изобретение относится к металлургии железоуглеродистых сплавов, конкретно к производству модифицированных чугунов для ответственных машиностроительных отливок5 с применением присадок в ковш гра 1 фитизирующих, флюсующих и перлитизирующих добавок.Известен способ модифицирования чугуна, включающий плавку металла 10 в плавильной печи, накопление .и хранение чугуна в миксере-накопителе,транспортирование его в миксердоэатор .с одновременным моцйфицированием чугуна, углерод-и кремний 15 содержащим модификатором, заливку модифицированного чугуна в миксер-дозатор, выдачу чугуна в мерный эаливочный ковш с одновременным модифицированием чугуна в зтбм ков ше твердым модификатором и разливку его на карусельно-кокильных машинах 1). Низкое соотношение сливаемых 25масс чугуна, заложенное в известномспособе, становится причиной малойстепени модифицирующего воздействиячугуна заливаемой порции на чугун,отстатка в миксере-доэаторе. Ло этой причине склонность чугуна котбелу в миксере-дозаторе последаливок остается высокой, т.е. отбелклиновой пробй, например для соотношения (;)/ь( =0,33 составляет 12 мм,в то время, как максимальная величина отбела клиновой пробы, взятой иэ миксера-доэатора, при которой отливки в форме получаютсябез отбела, не должна превышать6-7 мм. Кроме того, длительностьэтого достигнутого модифицирующегоэффекта не превышает 8 - 12 минкак при модифицировании твердыммодификатором. По истечении этоговремени во избежание отбела чугуна в отливках необходимо весьчугун из миксера-доэатора слитьв ршаковни или ввести вторичное(поэднее) модифицирование твердым модификатором в мерных разливочных ковшах. Последнее имеетсвои отрицательные стороны и, прежде всего, увеличение расхода дефицитного 75 Ферросилиция, быстрое ошлаковывание мерных раэливочных ковшей и затрата времени на ихзамену, потребность в дополнительномоборудовании для дозирования модификатора, брак отливок по засорам15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 по вине нерастворившегося модификатора,Кроме того, технологический процесс с использованием позднегомодифицирования твердым модификатором нестабилен, и приводит к получению отливок без отбела, ноне соответствующих техническим условиям на заготовки гильз цилиндров по. целому ряду параметров:структурепрочности и т.д.Цель изобретения - увеличениевремени действия модифициронания иповышения его эффективности.Указанная цель достигается тем,что в известном способе получениямодиФицированного чугуна, включающем последовательно плавку вплавильной печи, термо-временнуювыдержку в миксере-накопителе,транспортирование чугуна ковшом вмиксер-дозатор с одновременныммодифицированием чугуна углерод икремнийсодержащим модификатором,заливку модифицированного чугуна вмиксер-дозатор, выдачу чугуна вмерные разлиночные ковши и разливку на карусельно-кокильных машинах, модифицированный чугун изтранспортирующего ковша заливают вмиксер-дозатор в количестве 0,52,0 от веса технологически необходимого остатка в миксере-дозаторе.Способ получения модифицированногочугуна заключается в следующем.Чугун плавят в дуговой, индукци-онной или другой плавильной печи,затем переливают для усреднения похимическому составу и накопления вмиксер-накопитель. Из миксера-накопителя чугун транспортироночным ковшом заливают ь миксер-дозатор. Приэтом чугун н транспортироночном ков,ше модифицир;ют твердым модификаторомвводя под струю металла при заполнении ковша 0,1-0,6 75 ферросилиция, 0,1-0,3 графита. В этом случае емкость транспортирующего ковшавыбирают такой, чтобы он вмещал порцию долинаемого чугуна, составляющую.0,5-2,0 объема технологически не,.- обходимого остатка н миксер-дозаторезаливая подготовленную таким .образомпорцию чугуна н указательном объеметехнологически необходимого остатка,в миксер-дозатор, чем достигаютнаибольшего эффекта модифицирования. Во всем диапазоне соотношенияаливаемых масс от 0,5 до 2,0 глубина отбела клиновой пробы не превышает 6-7 мм, что позволяет получатьлитье без отбела. Кроме того, длительность модифицирующего эффекта.сохраняется до 33-37 мин. Поэтому, сучетом времени транспортировки чу"гуыа от миксера-накопителя к миксеру-дозатору и заполнение миксерадозатора, каждую последующую до"ливку порции модифицированного чу. гуна в указанном объеме производят 1 через 25-35 мин.Примером воспроизводства способа в новых производственных условиях может служить линейный цех, где также опробован этот способ. Чугун плавится в индукционной печи емкостью тигля 400 кг. После того как чугун выплавлен, эта печь ста,новится раздаточной печью , Разливка;ведется ковшами емкостью 8 кг с.циклом 20 заливок в час, т.е, донольно медленно. Модифицирование твер" , дым реагентом в ковше емкостью 8 кг жидкого чугуна неэйфективноиз-за малого количества чугуна.По описанному способу н переливоЧный ковш емкостью до 300 кгжидкого чугуна выливают из печитакую порцию чугуна на Я, чтобывыдержать соотношение 0,5-2,0 отостатка металла н печи, при этомпод струю металла вводят 0,1-0,675-ного ферросилиция и 0,1-0,3гранулированного графита. Еслиразливку вести из перелиночного ковша, то эффект модифициронания продлится 10 - 15 мин. Сливают указанную порцию из переливочного ковша обратно н печь, соблюдая соотношения 4 Я = 0,5-2,0, тем са 2мым проводят жидкое модифицирование. Теперь модифицирующий эффектсохранится 33-37 мин. По истеченииэтого времени операцию повторяют,соблюдая указанное соотношение ужепо отношению к новому остатку чугуна н печи.По предложенному способу(Я/Я = 05-2,0) получают серыймодифицированный чугун, например,низколегиронанный чугун следующегохимического состава, : 3,0-3,6 С 12,0-2,6 81 у 0,6-0,8 Мпр 0,1-0,35 Сч,0,25 Кзр 0,3-0,5 Сир 0,03 Я с эвтектичностью Сэ с 3,9-4,2, длягильз цилиндров, заливаемых центробежным способом в облицованный кокиль,Рассмотрим пример слияния двух масс. Я 1- чугун указанного состава, промодифицированный твердым реагентом, например, 0,1 - О,ф 75-ного Ферросилиция и 0,1-3,0 гранулирбванного графита и 9- чугун указанного состава, но претерпевший термонременную выдержку и утративший эффект модифицирования, т.е. имеющий склонность к отбелу по клиновой про" ,бе 10 и более мм. Если . соотношение 9,/З выдержано в пределах 0,5-2,0, полученный чугун характеризуется следующими показателями; глубина отбела по клиновой пробе 4-6 мм, твердость отливки толщиной 15-20 мь-241 кг/мм по Бринедлю, Ъ= 21- 28 кг/мм, число эвтектическйх зерен 400-550 шт/см длительностьмодифицирующего эффекта 33-37 .мин.,Й/6) - 0,5-20 сливаемых масс жидкого чугуна имеет место наибольший эффект модифицирования (как по,продолжительности, .так и по абсолютной величине, например, характери;.эуемой склонностью чугуна к отделу по клиновой пробе), объяс.няется различием строения двух сливаемых жидкостей расплавов.Это различие проявляется ие только в параметрах, определяемых обычнымтехнологическим контролем (химическим составом, температурой (расплавов),но и в состоянии зародышевой.фазы и строений расплава, изменяюще,гося в процессе его термовременнойвыдержки. Особенно это относитсяк расплаву ( технологически необходимому остатку), находящемуся вмиксерах-дозаторах с индукционнымобогревом, где масса технологически необходимого остатка, находящегося постоянно в миксере, составляетоколо 30 емкости миксера. В процессе работы миксера наблюдаетсяизменение содержания углерода и др,элементов (угар) .При термовременной выдержке имеет место диспергирование частицграфита, вплоть до их уничтожения,или превращения их в инактивныечастицы. При высоких перегревахимеет место разрушение и другихфлуктуаций, в частности, Флуктуаций, обОгащенных кремнием. Инымисловами, жидкий расплав при темовременной обработке приобретаетособое строение, отличное от первоначального. Жидкая масса чугуна9, (доливаемая в миксер-дозаторпорция модифицированного чугуна)по описываемому способу готовится таким образом, чтобы за счетмодифицирования твердыми реагентами,в частности, углерод - и кремнийсодержащими реагентами, она былаобогащена зародышами кристаллизацииграфита и флуктуациями, обогащенными кремнием и во всем объеме металла компенсировался угар элементов. Слияние же таких разнородныхрасплавоа, содержащих субмикроско-.пические частицы графита, разнородныепо величине, позволяют получитьполидисперсный раствор коллоидноготипа, в котором создаются благоприятные условия для коогуляцииграфитовых комплексов, в результате чего образуются активные центры графитизации,Показано,что наибольшая эффективность жидкого модифицирования проявляется в случае, когда соотношение масс сплавляемых расплавов Я, Я выдерживается в пределах0,5-2,0.При Ц,/Й ( 0,5 влияние Ц 1 на полидисперсность колоидного раствора не существенно, в расплавепреобладают процессы дезактивациизародышей графита за счет процессов их диспергирования при термо-временной выдержке, вследствиечего модифицирующий эффект незначителен.При Ц,О ) 2 влияние 61 наполидисперсность смеси не существенно, а модифицирующий эффектпроявляется также как и при твердоммодифицировании расплава 9,.И только при соотношении Э 1/9в диапазоне 0,5-2,0 обеих сливаемых масс достаточно для полноговзаимодействия двух сливаемых жид костей в результате чего достигается максимальный модифицирующийэФФект.Усредненный химический составчугуна в миксере-накопителе, ;20 С 3,0-3,2 у Яз. 2,0-2,2 р Ип 0,60,8 р Сг 0,1-0,35 р Б 1 0,25 у Си 0,30)5 у Б ( 0,03.чвтектичность Са (С + 1/3 Я 1)3,8 - 4,0. Твердость на образцеН 6 220-260 кг/мм. Склонность к от-белу по клиновой пробе 12-20 мм.Модификатор - 0,1-0,6 75-ногоРеЯ 1 0,1-0,3 гранулированногографита или любой из известныхуглерод - и кремнийсодержащих моЗ 0.дификаторов (Я 1 Са, электродныйбой, графитовая крошка и т.д.).,Химический состав модифицированного чугуна доливаемой в миксер-дозатор порции (3) из транспортироЗ 5 вочного ковша: С 3,2-3,6;Б 1-2,22,бр МпО, 6-0,8 у Сч 0,1-035 рИ 1-0,25 у Си 0,3-0,5 у Я ( 0,03.Эвтектичность Сэ (С,+ 1/3 Я 1) и.3,9-4,2. Твердость на образце 40 Нб 180-240 кг/мм . Склонность к отЯбелу по клиновой пробе 4-6 мм.Химический состав, чугуна остаткав миксер-дозаторе (9) С 2,9-3,3;Я 1.-2,0-2,4, Мп,0,6-0,8; Сч О, 1-0,351 45 М 1-0,25 ю Си 03-051 Я ( 003,Эвтектичность Сэ 3,8-4,0. Твердостьна образце Нв - 220-260 кг/м Р .Склонность в отбелу по клиновойпробе 12-20 мм,Химический состав полученногопо предлагаемому способу модифицированного серого чугуна: С 3,03,6; Б 1 2,0-2,6; Мп 0,6-0,8; СчО, 1-0, 35 у Б 1 - 0,25 р Си О, 3-0,5)Я С 0,03. Эвтектичность Сэ 3,9-4,2.Твердость на образце Н 180-240 кг/мм.Склонность к отбелу по кдиновойпробе 4-6 мм.Длительность модифицирующего эф-.фекта 30-37 мин йрй соотношении 0 б, РР = о 5-2, оФормула изобретенияСпособ повучеиия модифицированного серого чугуна, включаювсий послеЗаказ 6582/12 Тираж 608 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП 1 Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 довательно плавку чугуна в плавильной лечи, термовременную выдержкуего в миксере-накопителе, транспортирование чугуна ковшом в миксер"дозатор с одновременным модифицированием чугуна углерод - и кремнийсодержащим модификатором,заливку модифицированного чугуна в миксер-дозатор, выдачу чугуна в разливочныйковш, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения времени действия модифицирования и повышения его эффективности, модифицированный чугун из транспортирунхцего ковша заливают в миксер-дозатор в ко- личестве 0,5 - .2,0 веса остатка чугуна в миксере-доваторе.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Технологический процесс производства отливок гильзы. Письмо фирмыСерн-Рено . 21. 04. 76.

Смотреть

Заявка

2636354, 30.06.1978

МИНСКИЙ ФИЛИАЛ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ТЕХНОЛОГИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

РАССУДОВ ВАДИМ ЛЕОНИДОВИЧ, ХРАМЧЕНКОВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, ШИРОЧИН ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ, НЕДЕЛЬКО ЛЕОНИД АНТОНОВИЧ, ВОЛГИН ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21C 1/00

Метки: модифицированного, серого, чугуна

Опубликовано: 15.09.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-763473-sposob-polucheniya-modificirovannogo-serogo-chuguna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения модифицированного серого чугуна</a>

Похожие патенты