Способ модифицирования чугуна

, Я, ф . = СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к лургии и может быть использо производстве чугунных отлива кадным модифицированием чугу ЯО 1296590 А 1 Цель изобретения - увеличение жидко- текучести чугуна и повышение его пластичности, Новый способ модифицирования чугуна включает ковшевую обработку расплава 0,3-0;8% лигатуры ФСЗОРЗМЗОБ и 0,02-0, 1% флюса ВаСО и внутриформенную обработку сплавами СМг 7 КО,З в количестве 0,4-0,9% , и ФС 6 СБа 22 в количестве 0,1-0,3%.Замена сплава СЦЕМИШ на ФСЗОРЗМ 30 Б при ковшевой обработке и дополнительный ввод в ковш флюса ВаСОз, а также замена сплава ЖКМК на СМг 7 КО,З и дополнительный ввод сплава ФС 60 Ба 2 при внутриформенном модифицировании обеспечили увеличение в 2,4-2,8 ра жидкотекучести чугуна и 2,5-3,5 раза его пластичности. 2 табл, 1 129Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов каскадного модифицированиячугуна при производстве отливок, обладающих высокой прочностью и высокой пластичностью.Цель, изобретения - увеличениежидкотекучести чугуна и повышениеего пластичности,Сущность изобретения заключаетсяв замене модификатора, содержащегоредкоземельные элементы, СцеМишкомплексным сплавом ФСЗОРЗМЗСБ и дополнительным вводе в ковш с расплавом чугуна флюса ВаСО , При внутриформенной обработке этого расплавасплав ЖКМ заменен магнийсодержащимсплавом СМг 7 КО,З, а также дополнительно подвергается обработке Ферросиликобарием ФС 60 Ба 22.Модификатор для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графи,том модифицированием в форме СМг 7 КО,Зпо ТУ 14-5-134-81 выпускается Челябинским электрометаллургическим комбинатом,Состав модификатора ферросиликомагнийкальций РЗМ СМг 7 КО,З Е; крений 40-50, кальций 0,2-0,5, магний5-7; РЗМ 0,5-1,0, остальное железо.В качестве РЗМ применяли лигатуруферросиликоРЗМ ФеЗОРЗМЗОБ по ТУ 145-136-8 1, выпускаемую Ключевским заводом ферросплавов. Состав лигатурыФеЗОРЗМЗОБ, 7: кремний 38-42, РЗМ30-40, алюминий 4-5, железо остальное. Применяли модификатор ферросиликобарий марки ФС 60 Ба 22 по ТУ 14-5160-84, выпускаемый Ермаковским заводом Ферросплавов, Состав Ферросиликобария ФС 60 Ба 22,Х: кремний 55-65,барий 20-25, остальное железо. Применение лигатуры ФеЗОРЗМЗОБ, которая является самой дешевой по сравнению с другими редкоземельными лигатурами, позволяет получать стабильно структуру .чугуна без цементитапри случайных отклонениях технологического процесса, тогда как другиелигатуры (МЦ, Сиитмиш) при увеличении количества их ввода или припонижении углеродного эквивалентачугуна дают противоположный эффектувеличивают количество цементита.Модификатор СМг 7 КО,З являетсяэффективным для внутриформенного модифицирования чугуна, позволяя получать шаровидный графит и перлитоферритную матрицу в чугуне. 6590 2Применение Ферросиликобария поэ -волило уменьшить общее количествомодификатора СМг 7 КО,З в форме засчет сфероидиэирующего действия бария и кальция. Умею.шение общегоколичества модификатора в Форме иприсутствие бария увеличило жицкотекучесть чугуна,Получение более округлых и мелких10 включений графита, а также лучшаяпропитка деталей жидким чугуном способствует повышению пластическихсвойств чугуна,Чугун с шаровидным графитом по 15 лучается при модифицировании однимСМг 7 КО,З в Форме нестабильно и приколичестве не менее 1,57,Предварительное модифициронаниев ковше большим количеством20 ФеЗОРЗМЗОБ совместно с углекислымбарием устраняет вредное влияниепримесей, раскисляет, рафинирует имодифицирует металл, подготавливаяего для дальнейшей обработки в Форме.25 При вводе углекислого бария подструю в жидкий чугун заливочногоковша он разлагается с выделениемуглекислого газа. Углекислый газ ввиде пузырьков, адсорбируясь на тя 30 желых неметалличгских включенияхРЗМ, помогает им всплыть.Хорошо обработанный в ковше чугунтребует меньшего количества модификатора в Форме, а следовательно,.меньше захолаживает металл в форме,увеличивая его жидкотекучесть.Сочетание двух оциовременно введенных модификаторов СМг 7 КО,З и Ферросиликобария ФС 60 Ба 22 позволяет40 увеличить графитизирующий и Ферритиэирующий эффекты, получить графитболее правильной Формы и Ферритнуюматрицу, повысить пластичность, нгуменьшая прочность,45 П р и и е р. Исходный металл выплавляли в индукционной печи ИСТ с кислой Футеровкой. Состав чугуна,7.:3,72 С; 2,16 Б., 0,53 Мп 0,04 Б;0,06 Сч, 0,06 Р. Жидкий чугун модиФицировали О,ЗI СцеМишв ковше изаливали Форму с заложенным в реакционную камеру 1,5/ ЖКМ табл, 1,способ-прототип),По предлагаемому способу табл. 1)вводили модификатор ФеЗОРЗМЗОБ вколичествах 02-0,9 Х совместно с0,01-0, 152 углекислого бария, а вформу одновременно вводили 0,3-1,ОХСМг 7 КО,З и 0,05-0,41 ФС 60 Ба 22,3 1296590В форме отливали клин для вырезки Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я образцов на механические свойства1,ГОСТ 7293-79) и "крышки" с толщи- Способ модифицирования чугуна, ной стенки 10-40 мм, включающий обработку расплава в ковВ табл. 2 представлены результа- ше реагентом, содержащим редкоземельты модифицирования чугуна по извест= ные металлы, и внутриформенную обному и предложенному способам, меха- работку сфероидизирую.цим графит реанические свойства жидкотекучесть и гентом, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, наличие дефектов на отливках и внут- что, с целью увеличения жидкотекури их. чести чугуна и повышение его пластичКак видно из табл, 1 и 2, замена ности, в качестве реагента для обрасплава, содержащего редкоземельные ботки в ковше используют сплав элементы, СцеМиш на сплав ФСЗОРЗМЗОБ, ФСЗОРЗМЗОБ в количестве 0,3-0,8 7 дополнительная обработка расплава одновременно с которым расплав дофлюсом ВаСО , а также замена сплава 15 полнительно обрабатывают флюсом ЖКМК на сплав СМг 7 КО,З с применением ВаСО в количестве 0,02-0, У а при3ферросиликобария обеспечивали в пред- внутриформенной обработке в качестложенном способе увеличение жидко- ве реагента используют сплав текучести чугуна с 300 до 720-860 мм СМг 7 КО,З в количестве 0,4-0,9 мас,Х и повышение пластичности с 5,5 до 20 и ферросиликобарий ФС 60 Ба 22 в коли,9-18,2 Х, честве 0,1-0,3 мас.7 Т а б л и ц а 1 Расход модификаторов по известному и предложенному способам Количество модификатора в ковше, Х Количество модификатора в форме, 7.Способ модифи- цнрования чу- гуна СЦеИиш ФеЗОРЗМЗОБ ВаСО ЖКИ СМг 7 КО,З ФС 60 Ба 22 Прототип 0,3 1 редложенный 0,2 0,05 0,6 0,2 0,05 0,3 0,6 0,2 0,5 0,05 0,6 0,2 0,8 005 0,6 0,2 0,05 0,9 0,6 0,2 0,01 0,6 0,5 0,02 0,6 0,1 0,6 0,5 0,2 10 0,05 0,5 0,36Продолжение табл.1 1296590 Количество модификатора и Форме, % ФС 6 ОБа 22 СИг 7 КО,З МКГ 1 ВаСО ФеЗОРЗГ 1 ЗОБ СЦеГ 1 на 0 4 О 05 0,5 0,9 12 0,2 13 ОЬ О 0,1 03 0,5 О,б 005 0,5 17 Бекан еские трухтура кгс 7 мм металлич ит ая основа то- Шаровид ерлитный 70% 90% + фер+ верми- рит 10%кулярный30% Спай 10 5 3 58,0 2 Предложенный 1 Шаровид- Перлитный 85% + 60% + фервермику- рит 40%лярный15%,2 8 58,2 Шаровид- Ферритный 80% + перлит 20% 61 О Нет 8,7 14,2 0 Не 18,2 3 13 Способмодифицирования чугуна Способмодифицирования чугуна Количество модификатора в ковэе % 1 Феррит 100% 663 еррит 90%+еолит 10% 62,ойства ЖидктекуЬ % чест Таблица 2 ДефектКоли- отливчс,.ко ки черных лтеп в зло, ,-., 71296590 Механические свойства Дефект отливКоличество ЖидкоИикроструктура текучесть, мм графит к гс/мм НЬ черныхпятен в ки металлицес кая основа изломе,5 - " - Феррит 80% +перлит 20% 5,2 650 Нет 15 179 9,1 6 Шаровид- Феррит 70% +ный 90%+ перлит ЗОХ 10% вер- микуляр- ный 20 187 7,8 700 Нет 56,1 7 - " - Феррит 80% +перлит 20% 58,1 0 179 12,4 750 Цет Феррит 100% 60,1 69 17,8 850 Нет 169 16,7 850 , Нет 0