Способ получения высопрочного чугуна

Союз СоветскнкСоциалистическимРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ и 907073(5)М. Кл,С 21 С 1/10 3 ЬвударвтюмыЯ квинтет СССР ав двлан мзебрвтеммЯ м вткрытмЯ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА 0 Изобретение относится к черной метаепургии и может быть использовано приполучении высокопрочного чугуна.Для попучения чугуна с шаровиднойформой графита серый чугун обрабатывают в жидком состоянии магнием, комппексными модификаторами, магнийсодержашими пигатурами, редкоземепьными ишелочноземепьными метаппами. При известных способах ввода модификаторовв жидкий метапп усвоение их низкое попричине сгорания и, спедоватепьно, повышается расход модификатора на процесс,значительны пироэффект, выбросы жидкого метапла и дымовыдепение,Дпя получения чугуна с шаровидной формой графита требуется применение специапьных устройств (автокпавы, герметические ковши, крышки и др.),Известен способ получения сфероидапь- ногЬ чугуна путем поспедоватепьного модифицирования низкосернистого жепеза усадка которого6,35 мм редкоземепьными и шепочноземепьными метаппами и магнийсодержашей пигатурой.Способ закпючается в том, что низкосернистое железо, содержашее, вес.%: С 3,3-4,0; 51 1,0-3,0; Ми 0,2-1,0; Р 0,2-0,1; 3 0,005-0,06, обрабатывается графитируюшими присадками редкоземепьных и шепочноземельных металпов в копичестве достаточном для повышения усадки на 50-150% в ковше, а затем запивают в форму имеющую резервуар и питник с фипьтровапьной сеткой. В резервуаре содержится 0,25-1,25% (по отношению к весу жепеза) магниевого сппава. Сера снижается обработкой карбидом кальция при перемешивании ванны газом, поступаюшим через пористую пробку, В первой стадии процесса сфероидизации добавпяют смесь фторида церия с сипицидом ипи карбидом кальция, Магниевая добавка вводится в виде магниЖкепезо-кремниевой пигатуры 1,Наиболее бпизким по технической сущности к предлагаемому является способполучения высокопрочного чугуна с обессериванием металла в ковше карбонатомнатрия и модифипированием в форме магнием 2,Недостатки известных способов получения чугуна с шаровидным графитом заключаются в том, что они требуют специальной выплавки чугуна с низким содержанием серы и применения редкоземельных металлов, специальной выплавки маг- Ониевого сплава, что удорожает производство высокопрочиого чугуна. Кроме того,1не обеспечивается получение стабильных.свойств.Цепь изобретения - получение стабильЗных механических .свойств и структурывысокопрочного чугуна модифицпрованиемобычного серого с содержанием серы внем 0,09-0,12%.Поставленная лещ достигается тем, 20что согласно способу, включающему обессеривание в ковше карбонатом натрия имодифицирование в форме магнием, карбонат натрия вводят в жидкий чугун в количестве 0,1-0,25% от веса жидкого ме- Италла, а магний вводят в виде смеси порошков магния и железа, с содержанием60-80 вес.% магния, в количестве 0,150,25% от металлоемкости формы.Смесь порошков магния и железа вво- щдят в виде таблеток, которые устанавливаются по ходу литниковой системы передлитатепями отливок.П р и м е р. Брикетированную смесьпорошков магния и железа в количестве0,1-0,3% помещают в специальную полость, расположенную по ходу литниковойсистемы перед питателями отливок. Всмесь помещают 50-90% магния.В серый чугун с содержанием серы внем 0,12% при заполнении им разливочного ковша вводят карбонат натрия в количестве 2,5 кг/т (0,25%), а затем при 1390 фС заливают в форму,Карбонат натрия вводят в зависимости от содержания серы в исходном чугунев количестве достаточном для понижения серы до 0,06%.Оптимальные присадки карбоната натрия для чугунов с содержанием серы 0,09% являются 1,0 кг/т (0,1%) при 0,12% серы 2,5 кг/т (0,25 ). Результаты приведены в табл. 1 и 2. Как видно из табл. 1 присадки порошков магния и железа ниже 0,15% (отметаллоемкости формы) не оказывают существенного влияния на изменение структуры и механических свойств серого чугуна. Модифицирование серого чугунасмесью порошков магния и железа в количестве больше 0,25% не имеет смысла, так как структура и свойства высокопрочного чугуна остаются на одномуровне, в то время, как расход смеси увеличивается,Из табл. 2 видно, что если в смесипорошков магния и железа магния будетменьше 60% или больше 80% (от общегоколичества присадки), то по сечениюотливки наблюдается неоднородностьструктуры и свойств, а в ряде случаевбольшая часть отливки кристаллизуетсясо структурой и свойствами обычного серого чугуна. Это особенно проявляетсяв отливах, имеющих сложную конфигурацию и толстые стенки. Кроме того, большое количество магния в смеси больше80 , при модифицировании в форме вызывает явления пироэффекта,Ожидаемый экономический эффект125 тыс. руб. в год.,ое сОС С Ф о сО С ф М Я о Ф С се Б сО о о О) с 1 о о О сГ о о Ю Я о о Ьюа в но Ж Я о о 0) Щ о о о Щ о о сО сЧ о о сО о о Я о о г 1 о Ф о о И о о Ж о о о то Ж о о Я Я о сО сч о сО сЧ о о Л о о о с 6 Я о сЧ со о о Ж о Я сО о со Ю о ся со осо о о Л Л о сО Л о Л о Щ сЧ о со .о иеаиажи виндав чэахд о8 92оа 3 Щ х с о Ю07073 10Эчестве 0,15-0,25% от металлоемкостиформы.1, Способ получения высокопрочного 2, Способ по и. 1, о т л и ч а ючугуна, включающий обессеривание, в ков- ш и й с я тем, что, смесь порошков магше карбонатом натрия и модифипирование 5 ния и железа вводят в виде таблеток, ков форме магнием, о т л и ч а ю ш и й - торые устанавливают по ходу литниковойс я тем, что, с цепью получения стабиль системы перед питатейями отливок.ных механических свойств и структуры Источники информации,высокопрочного чугуна из серого с со- принятые во внимание при экспертизе .держанием серы 0,09-0,12%, карбонат ф 1. Патент Великобритании% 1437372,натрия вводят в жидкий чугун в коли- кл. В 220 1974,честве 0,1-0,25% от веса жидкого с со. Патент Японии % 4732892,держанием магния 60-80 вес.% в коли- кл. 10 У 154 1972.Составитель А. Кондратьев Редактор Г. Волкова Техред Т.Маточка Корректор л, Бокщан Заказ 52.0/34 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4