Способ получения модифицированного серого чугуна

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР о делАм изов етений и отнРцти К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (53) 621.745(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9763473, кл. С 21 С 1/00, 1978.2, Плавка синтетического чугуна в индукционных печах и ее технология на Каунасском литейном заводе "Центролит", Под ред. Н.Г.Гиршовича. Вильнюс "Минтис", 1974, с.286- 287.(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЕРОГО ЧУГУНА, включающийплавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременную обработку и введение в расплавчугуна перед заливкой литейных формкремнийсодержащего модификатора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения модифицирующегоэффекта и сокращения расхода модификатора, расплав чугуна выплавляют спониженным на Оу 025-0,1257 противрасчетного содержанием углерода ив него дополнительно перед м( дифицированием кремнийсодержащим модификатором вводят мелкодисперспыйкокс и дробленый пирит при их соотноиении -3):1 и суммарном количестее 0,0 о,20 у от массы жидкого металла.80 2перед заливкой литейных форм кремнийсодержащего модификатора, расплав чугуна выплавляют с пониженным на 0,025-0, 1257 против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модификатором вводят мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,27 от массы жидкого чугуна,При получении модифицированного серого чугуна по предлагаемому способу, в электрической индукционной печи выплавляют исходный чугун с пониженным на 0,025-0,1257. против расчетного содержанием углерода, затем перегревают его до 1490+10 С, выдерживают при этой температуре.в течение 8-15 мин, одновременно с выдержкой делают экспресс-анализ хими,ческого состава металла и определяют необходимость его корректировки. При несовпадении химического состава с заданным производят его корректировку, при соответствии химического состава расплав чугуна в печи захолаживают до 1400 С и при этой температуре вводят мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,257 от массы жидкого металла. Выдерживают чугунв течение 5-10 мин при включенной печи, благодаря чему обеспечивается хорошее перемешивание и гомогенизация расплава во всем его объеме.После этого расплав выдают в разливочный ковш. При этом по заполненйи ковша на 20-257 его емкости вводят Ферросилиций ФС 75 (или любой другой ъремнийсодержащий модификатор) в количестве О, 1-0,23 от .массы набираемого в ковш металла (в.зависимости от величины отбелаисходного чугуна). Установленную дозу Ферросилиция фС 75 вводят равномерно в течение последующего времени набора жидкого металла в ковш. 45 110976;зобретение относится к металлургии железоуглеродистых сплавов, восновном к производству модифицированных серых чугунов для ответственных машиностроительных отливок путемвведения в расплав чугуна перед заливкой в литейные формы твердых модификаторов, мало изменяющих химическийсостав, но значительно улучшающих.свойства металла в отливках. 0Известен способ получения модифицированного серого чугуна, включающийплавку чугуна в электрической плавильной печи, термовременную обработку,введение в расплав чугуна графитсодержащего и .кремнийсодержащего модификаторов перед заливкой его в миксердозатор и выдачу модифицированного.чугуна из миксера-дозатора для-заливки литейных Форм13.20Недостатком известного способаявляется низкий модифицирующий эффекти высокий расход модификатора, обусловленный потерей модифицирующегоэффекта из-за длительной выдержки от момента ввода модификаторовдо момента заливки литейной формы(25-35 мин), в течение которой происходит демодифицирование расплавачугуна и появляется потребность вдополнительном модифицировании а,следовательно, в повьппенном расходемодификатора,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ получения модифицированного35серого чугуна, заключающийся в выплавке чугуна в электрическбй индукционной печи, его термовременной обработке в печи и введении в расплав чугу 40на перед заливкой литейных Форм кремнийсодержащих модификаторов2.Недостатком этого способа является низкий модифицирующий эффект и высокий расход модификатора (0,7-0,97от массы жидкого металла), что обус-.ловлено низкой графитизирующей споеобностью расплава чугуна, выплавленного в электрической печи, и повышенной его склонностью к отбелу.Цель изобретения - повышение модиФицирующего эффекта и сокращение расхода кремнийсодержащего модификатора,Указанная цель достигается тем,что согласно способу получения модифицированного серого чугуна, включающему плавку чугуна в электрическойиндукционной печи, его термовременнуюобработку и введение в расплав чугуна Мелкодисперсный кокс и дробленый пирит, вводимые перед модифицированием; выполняют роль инокуляторовэамутнителей, образующих в расплаве эффективные искусственные центры зародьппевания графита, которые повышают способность чугуна к графитизации и мрдифицированию и понижают склонность к отбеливанию.3 1097680П р и м е р; Способ осуществляют эквивалентом и исключает его преиспользуя чугун, с углеродным эквивалентом СЕ=3 70-3 757. выплавлентом = , - .выплавлен- тельное влияние на показатели прочный в электрической индукционной пе- ностных свойств чугуна. чи на шихте из стального лома с при- При наплавлении чугуна (5) с посадками ферросплавов и карбюризатора ниженным содержанием углерода медля доводки до задаЯного химическогосостава (3).нее чем на 0,0253 против расчетногоРасплав чугуна в печи нагреваюти последующем вводе мелкодисперсного до 1490+10 Сзатем захолаживают дококса повышается углеродный эквива Слент чугуна, что отрицательно сказыи при этой температуре вводятмелкодисперсный кокс и дробленыйвается на свойствах пооследнего, напри- пирит при их соотношении 2-1 и смер снижается п очностпрочность из-за высокойии - и сум- степени графитизации. марном количестве О, 183 от массы жидкого металла, затем после 8-минутной женным со еПри наплавлении чугуна (6) с. ) пони- выдержки расплав вженньи содержанием углерода более.сплав выдают в разливоч- чем на О, 1253 п отив ный ковш. По заполнении ковша на 20 а , против расчетного по. присаживают равномерно в течениевышается склонность ч г наУ У к отбелу последующего времени набора в негои понижается способность чг нау у к жидкого металла ферросилиций фС 75графитизации и модиф и ованФиц р анию, нто в количестве 0 153 от массы набий можно предотвратить лищь путем повышенного асх раемого металла.нного расхода кремнийсодержащеДля получения сравнительных анго модификатора (Фе осФ рр илиция, силиых дан- кокальция и т.п.). ныл параллельно получают модифицированный чугун известным способом (1)Добавка мелко испед персного коксаОценку модифицирующего эффектаым спосо ом ( и дробленого пирита в с аумм рном кои своиств модифицированных чугуновюа личестве 0,06-0,27 от массы жжидкого полученных предлагаемьи (2 3 4)Ф чугуна обеспечивает обо разование в и известным (1) б9 Э расплаве нео хоспосо ами, осуществля- кусственной за о ьнеобходимого количества исот по величине отбел а технологи- вышает склонвенно зародьппевой Фазы, что поч ской пробы размером 100 х 50 х 20 ммзаливаемой в фоРмУ с металлической П иплитой ре елу прочности прирастяжении 6 образцов, изготовленных из цилиндрических заготовокстального лома в шихте, и, в частнос-. диаметром 30 мм и длиной 340 ммзаливаемых в стержневую форму.Э стального ломого лома, тем должно быть вышетаблице представлены результатиспытаний модифицированного се огочугуна, полученного при различных ре"жимах обработки, 40 При введении суммарного количестИз приведенных в таблице данных ва мепкоднсперсн ого кокса и дроблевидно, что предлагаемый способ полу- ного пирита свьпп 0 23е , в чугуне 8) чения модифицированного чугуна . повышаовышается содержание углерода и по сравнению с известным обеспечи- серы что ото отрицательно влияет на вает повышение модифицирующего эф свойства чугуна, фекта, выражающееся в понижении ве- При присад личины отбела по технологиприсадках кокса и пи ита вехиологическойприсад п рита в пробе на 20-50 Ж и увеличении проч- не достигае достигается эффект предварительности модифицированного чугуна на о ра отки чугуна (7) вследствиеи сокращение расхода ферроси образования ис лиция ФС 75 в 3,5-7 раз.н я искусственной зародышевой фазы в недостаточном количестве.Наплавление жидкого металла с При в ери введении кокса и пирита в отпониженным на 0,025-0,1253 против ношении менеии менее единицы 9) имеет месрасчетного содержанием углерода при то понижонижение прочности модифицированвследствие избыточного последующем вводе в расплав мелко ного чугуна всле ст дисперсного кокса в предлагаемых насыщения распл йасплава серой и ее соедипределах обеспечивает получение чу- нениями илими или повышенной склонности чугуна со строго заданньи углеродньи гуи ба к от елу и появления в микро,0 3,0 Продолжение таблицы РасходферросилицияФС 75,в7 от массы расплав ношение н окс;пир 45,70 0 0 3,0 50 260 2 структуре структурносвободного цементита.При введении кокса и пирита в отношении более, 3,5 (10) понижается прочность чугуна из-за повышенной степени графитизации и ухудшения формы и распределения включений графита.Использование предлагаемого способа получения модифицированного серого чугуна с пластинчатым графи 1 О том обеспечивает но сравнению с ба,зовым объектом повышение эффектамодифицирования, выражающееся в понижении величины отбела по технологической пробе на 20-507 и увеличении проч прочности модифицированного чугуна на 4-83, сокращение расхода кремнийсодержащего модификатора, в частности ферросилиция ФС 75 в 3,5-7 раз, снижение себестоимости 1 т годных отливок нз модифицированного чугуна примерно а 1,6 рубПредлагаемый способ получения модифицированного серого чугуна с пластинчатым графитом рекомендуется применять, главным образом, при плавке синтетического или полусинтетического чугунов в электрических печах, характеризующихся низкой способностью к графитизации и модифицированию, а также чугунов выплавленных в вагранке на шихте, содержащей не менее ЗОЯ стального лома. Свойства модифицированого чугуна Величина отбела, Предел проч мм ности,МПа 1Величина отбела, Предел проч 1 м ности,6 ЧПа сы расплава 0,15 180 2,0 1,5 0,20 7,5 230 8,0 2,0 0,20 190 0,15 2,0 180 О, 15 0,9 7,0 220 10 3;5 0,15 180+ Модифицированный чугун, полученный известным способом. Заказ 4153/24 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5