Способ получения высокопрочногочугуна

Фвкоигб 1 иэтв,ъ Щв дИ Е Союз Советскнк Социалистических Республнк(22) Заявлено 05,0479 (21) 2746504/22-02с присоедииевием заявки Ио(51)М. Кд. С;21 С 1/10 Государственный комитет СССР ао делаю изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В.С.Шитиков, В.Г.Грушко, В.И.Кошелев и Н.А.Гедеревич Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря и Купянский. литейный завод(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна.В современном металлургическом производстве для получения чугуна с шаровидной формой графита серый чугун обрабатывают в жидком состоянии магнием, комплексными магнийсодержащими модификаторами, редкоземельными,щелочноэемельнымиметаллами,При известных способах ввода модификаторов в жидкий металл имеет место низкое их усвоение и, следовательно, повышенный расход модификатора, значительный пироэффект ,(особенно при вводе магния или магний- содержащей лигатуры), выбросы жидкого металла и дымовыделение.Поэтому для получения чугуна с шаровидной формой графита требуется применение специальных устройств (автоклавы, герметические ковши,крышки и дР,)Известен способ получения сферо" идального чугуна путем последовательного модифицирования низкосернистого железа редкоземельными и щелочноземельными металлами и магнийсодержащей лигатурой. Способ заключается в том, чтонизкосернистое железо (3,3-4,0 С,1,0-3,051; 0,2-1,0 Ип, 0,020,1 Р; 0,005-0,06 5) обрабатываютграфитизирующими присадками редкоземельных.и щелочноэемельных металлов в ковше, а затем заливают в форму, имеющую резервуар и литник сфильтровальной сеткой. В резервуаресодержится 0,25-1,25 (по отношениюк весу железа ) магниевого сплава.Сера снижается обработкой карбидомкальция или кальцинированной содойпри перемешивании ванны газом, посту пающим через пористую пробку, установленную в днище ковша. В первойстадии процесса сфероидизации добавляют смесь фторида церия с силицидомили карбидом кальция. Магниевая до бавка вводится в виде магнийжелезокремниевой лигатуры 1 .Недостаток этого способа получения чугуна с шаровидным графитомзаключается в том, что рн требует 25 специальной выплавки чугуна с низкимсодержанием серы и применения редкоземельных металлов, что удорожаетпроизводство высокопрочного чугуна.Цель изобретения - получение ста бильных механических свойств и струк 798180туры высокопрочного чугуна Аодифицированием обычного серого чугуна, содержащего 0,09-0,12 серы.Поставленная цель достигается тем, что в серый чугун на струю жидкого металла при заполнении им разливочного ковша вводят кальцинированную соду в количестве 0,2-0,35 от веса жидкого металла, а магнийсодержащую лигатуру вводят в литейную форму в количестве 1,5-2,0 от металлоемкости форьы, в которой 40- 60 лигатуры помещают в реакционную камеру, установленную под стояком формы, а оставшуюся часть лигатуры равномерно распределяют в другие реакционные камеры, расположенные по ходу литниковой системы перед питателями отливок. П р и м е р. Модифицирование железокремниймагниевой лигатурой проводили в литейной форме в количестве от 0,5 до 2,0 от металлоемкости формы. От 30,0 до 70,0 лигатуры помещали в реакционную камеру, установленную под стояком формы, а оставшуюся часть лигатуры равномерно распределяли в другие камеры, расположенные по ходу литниковой системы перед питателямиотливки.В серый чугун с содержанием серы в нем 0,12 перед заполнением им разливочного ковша на струю жидкого металла вводили кальцинированную соду в количестве 3,5 кг/т 0,35), а затем при температуре 1390 бС заливали форму. Кальцинированную соду вводят взависимости от содержания серы в исходном чугуне в количестве, достаточном для понижения серы до 0,06.Оптимальные присадки кальцинированной соды для чугунов с содержанием серы 0,09 является 2,0 кг/т,0,20), при 0,12 серы - 3,5 кг/тОю 35).Результаты обработки представлены в таблицах 1 и 2,Как видно из таблицы 1 присадкижелеэокремниймагниевой лигатуры ниже1,5 (от металлоемкости формы ) неоказывают существенного влияния наизменение структуры и механических15 свойств серого чугуна. Модифицирование серого чугуна желеэокремниймагниевой лигатурой в количествебольше 2,0 не имеет смысла, таккак структура и свойства высокопроч,Щ ного чугуна остаются на одном уровне,в то время, как расход лигатуры увеличивается.Из таблицы 2.видно, что, если вреакционной камере, установленнойпод стояком формы, модифицирующегореагента находится меньше 40 илибольше 60 от общего количестваприсадки ЖКИ 2), то по сечению отливки наблюдается неоднородностьструктуры и механических свойств, ав ряде случаев большая часть отливки кристаллизуется со структурой исвойствами обычного серого чугуна.Это особенно проявляется в отливках,имеющих большой вес, сложную конфиИ гурацию и толстые стенки,фФ Р 3 о а с ъ н ч 1 5-93 бы гия еюо)неаобин ичаев еоо ЯЯч фжоеД Д о798180 1 о о о 3 о х 1 с 1 а Ч с м ч сч сч оФР Мх х6х нФсЮ СЧ тЧ % с (Ч Р 3 со Ю Ьсч о с с СЧ СЧ Юсо сч Ю ЧР+о Гл СО СО Р о ф И Ю о л С Ъ о о ф ф 1-3Э э х э х ХЭ ЦРн ЭЮО ахо о вЯ а м о Ь о а м Ю о а а Ф .Ф о о с с о о с"1 (Ч о Ю 3 сч о о м СЧ о .о ф м о о ОЪ м м о ос о о:хэ хх хМхдхнххоцю ндо ч4 ф о с о СО СЧ о о Ч) ф ф м м м о о о а с о о ь О Ч Ю Ю нхвю н 1 1 1 хан аох Э Х дВ х дэ н дхоти СО СЧ Ю Ь о ф м о Ь о ф м ч 1 о оо о СО % 1 о о О -1 о с Ю о о о Мо о о ч а а оЬол осо о о м д О 3 Бос аЬн 1 М о н ц о о о Е н х 1х д х. (б а х н Х Э а н О 1 Э Е о о х о Э нж о с оых э х х И а Э о о 1 1 161 о о юэ ГГ а х бх ню ох -доохоодх эох 21ц д х ГГ сб а х х сГ о аоно,ххоэюэоыоиобхайхзнцимв 1х аХН 1 ХсЧОоэоа 55 эмдбойдй о а о Ь с ъ ао сч а а а ф Ю О Л Сч 3 Ф файф о о о осо о о о м уо о о осЬо о о о о о о ов о о о о м Ф а ю10 798180 Формула изобретения Составитель А. КондратьевТехред С.Мигунова Корректор О.Ковинская Редактор А. Судын Заказ 9953/31 Тираж 629 Подписное ВНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ получения высокопрочного чугуна, включающий обессеривание чугуна в ковше кальцинированной содой и модифицирование в литейной форме магнийсодержащей лигатурой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения стабильных механических свойств и структуры высокопрочного чугуна из серого с содержанием серы 0,09-0,12, кальцинированную соду в количестве 0,2-0,35 от веса жидкого металла вводят на струю жидкого ме- . талла при заполнении им разливочногоковша, а магнийсодержащую лигатурувводят в форму в количестве 1,5-2,0от металлоемкости формы.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что 40-60 магннйсодержащей лигатуры помещают в реакционную камеру, а оставшуюся частьлигатуры равномерно распределяют вдругие реакционные камеры.0Источники информации.,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Англии. Р 1437372,кл. В 22 О 1/00, 1974.