Способ обработки расплава модификаторов и легирующих добавок

 

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА МОДИФИКАТОРОВ И ЛЕГИРУЮЩИХ ДОБАВОК, вводимого в литейный чугун, включающий пропускание через расплав пульсирующего электрического тока с кЬэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение на расплав электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повыщения механических свойств литейного чугуна, на расплав модификаторов и/или легирующих добавок перед его вводом в литейный чугун накладывают постоянное электромагнитное поле напряженностью от 0,8 до 1,5 кЭ. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток с коэффициентом пульсации от 0,002 до 1,0. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток в виде импульсов с частотой следования от 2 до 50 кГц.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 1УБЛИК (5g В 22 Р 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН „

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ « : / (21) 2731166 22-02 (22) 02.03.79 (46) 30.11.83. Бюл. № 44 (72) Г: Н. Миненко, Ю, С. Сухарчук и Г. В. Гайтан (71) Московский автомеханический институт (53) 621.745 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 865512, кл. В 22 D 27/02, 1978. (54) (57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА МОДИФИКАТОРОВ И ЛЕГИРУЮЩИХ ДОБАВОК, вводимого в литейный чугун, включающий пропускание через расплав пульсирующего электрического тока с кЬэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение на расплав

„„SU„„1057178 A электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств литейного чугуна, на расплав модификаторов и/или легирующих добавок перед его вводом в литейный чугун накладывают постоянное электромагнитное поле напряженностью от 0,8 до 1,5 кЭ.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток с коэффициентом пульсации от

0,002 до 1,0.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток в виде импульсов с частотой следования от 2 до 50 кГц.

1057178

Изобретение относится -к литейному производству, в частности к.способам обработки жидких модификаторов и легирующих добавок, вводимых в жидкий чугун, и может быть использовано на машиностроительных предприятиях для получения литейного чугуна с повышенными механическими свойствами.

Известен способ обработки расплава модификаторов и легирующих добавок, вводимого в литейный чугуй, включающий пропускание через расплав пульсирующего электрического тока с коэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение на расплав электромагнитного поля (1).

Недостатком известного способа является недостаточное повышение механических свойств литейного чугуна, в который введены модификаторы и легирующие добавки, так как последние вносят в него газы и неметаллические включения. Кроме того, компоненты, входящие в состав модификаторов и легирующих добавок, имеют низкую химическую активность, что также не позволяет в полной мере повысить свойства литейного чугуна.

Цель изобретения — повышение механических свойств литейного чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки расплава модификаторов и легирующих добавок, вводимого в литейный чугуй, включающем пропускание через расплав электрического пульсирующего тока с коэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение на расплав электромагнитного поля, на расплав модификаторов и/или легирующих добавок перед его вводом в литеййый чугун накладывают постоянное электромагнитное поле напряженностью от 0,8 до 1,5 кЭ.

Через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток с коэффициентом пульсации от 0,002 до 1,0.

Кроме того, через расплав модификаторов и/илн легирующих добавок пропускают электрический ток в виде импульсов с частотой следования от 2 до 50 кГц.

Параметры, характеризующие токовые и электромагнитные режимы обработки расплава модификаторов и легирующих добавок определены экспериментальйо, исходя из повышения механических свойств литейного чугуна по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, в который были введены модификаторы и/или легирующие добавки, обработанные известным способом.

В процессе обработки расплава модификаторов и/или легирующих добавок по пРедлагаемому способу происходит частичная ионизация входящих в их состав компонентов, что приводит к повышению химической активности модификаторов и/или легирующих добавок и к увеличению общей концентрации токоносителей (электронов и ионов), которые при вводе модификаторов и/или легирующих добавок в жидкий литейный чугун в местах энергетических флюктуаций повышает металлическую связь между слоями кристаллической решетки графита, благодаря чему включения последнего становятся более утолщенными и разобщенными.

При взаимодействии пульсирующего тока с постоянным магнитным полем в расплаве возникает сила, направление которой (при соответствующем направлении протекающе10 го через расплав тока) совпадает с направлением силы тяжести, а ее величина пропорциональна амплитуде пульсаций электрического тока. Последнее вызывает колебание расплава и его кажущееся утяжеление

Утяжеление расплава и его интенсивное перемешивание за счет возникающих колебаний обуславливают дополнительную дегазацию и удаление неметаллических включений по сравнению с расплавом модификаторов и/или легирующих добавок, обработанным известным способом.

Следствием протекающих процессов яв= ляется повышение активности компонентов, входящих в состав модификаторов и/или легирующих добавок, что и обуславливает повышение механических свойств литейного

25 чугуна, в который введены указанные добавки, обработанные согласно предлагаемому способу.

Пример 1. Модификатор (ферросилиций

ФС-75) расплавляют в тигельной печи. В тигель вводят электроды, к которым подключают источник пульсирующего электрического тока, позволяющий также подавать ток в виде импульсов. Тигель с электродами помещают между полюсами электромагнита, создающего постоянное электромагнитное поле напряженностью 0,8 кЭ. Коэффициент пульсации электрического тока составляет

0,002 (частота следования импульсов

2 кГц). Продолжительность обработки составляет 3 мин. После обработки жидкий модификатор вводят в расплавленный литей40 ный чугун. Механические свойства полученного литейного чугуна повысились на 1 марку по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, обработанного модификатором в соответствии с известным способом.

45 Пример 2. Модификатор и приемы его обработки те же, что и в примере 1. Напряжейность наложенного на расплав модификатора постоянного электромагнитного поля устанавливают равной 1,5 кЭ, а коэффициент пульсации электрического тока — 1,0

50. (частота следования импульсов — 50 кГц).

После обработки расплав модификатора вводят в жидкий литейный чугун. Механические свойства полученного литеййого чугуна повысились на 1 марку по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, модифицированного модификатором, обработанным известным способом.

Пример 8. Модификатор и приемы его обработки те же, что н в примере 1. Напря1057178

Составитель М. Матк шин

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент»,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Огар

Заказ 9443/13 женность наложенного на расплав постоянного электромагнитного поля составляет

1,5 кЭ, коэффициент пульсации тока равен

0,6 (частота следования импульсов — 35 кГц).

После модифицирования механические свойства литейного чугуна повысились на 1 марку по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, модифицированного ферросилицием, обработанным известным способом.

Предлагаемый способ позволяет активизировать процессы модифицирования и легирования и уменьшить расход модификаторов и легирующих добавок, повысить механические и эксплуатационные свойства модифицированных и легированных литейных чугунов, а также улучшить технологические свойства чугуна (повысить жидкотекучесть, уменьшить отбел и химическую неоднородность отливок) .