Способ обработки жидких железоуглеродистых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, предназначено для получения чугунов со специальными свойствами. Целью изобретения является повышение термостойкости сплавов при высоком уровне износостойкости, прочности и сопротивления образованию задиров, а также утилизации отходов. Цель достигается тем, что при обработке жидких железоуглеродистых сплавов, включающей расплавление шихты, перегрев расплава, обработку его в печи легирующей добавкой и выруск в ковш, в качестве легирующей добавки вводят смесь состава, мас.%: ниобий 15...20

олово 10...15

медь остальное, из отходов сверхпроводящих материалов в количестве 1,6...2,5% от массы расплава. В результате усвояемость легирующих увеличивается на 10-15%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 1/08

ГОСУДФi CTBEHHblA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4228078/31-02 (22) 17.02.87 (46) 15.06.90. Бюл. N. 22 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Е.В.Колотило, Л.X.Èâàíoâà, И.И.Ануфриев, В.П.Косенко, Н.П.Довбня, П.С.Разумный, В.А.наталенко и Т.В.Кожевникова (53) 669.236.2 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР .N140960,,кл. С 21 С 1/00, 1961.

Авторское свидетельство СССР

М 11226633772200, кл. С 22 С 37/10. 1986.

СТП вЂ” 317-77.

Отходы сверхпроводящих материалов, содержащие ниобий. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к изысканию способов получения чугунов со специальными свойствами.

Цель изобретения — повышение термостойкости сплавов при высоком уровне износостойкости, прочности и сопротивления образованию задиров, а также утилизация отходов

Сущность способа заключается в использовании для обработки жидких железоуглеродистых сплавов отходов сверхпроводящих материалов, содержащих ниобий, олово и медь. Применение ниобия вместо ванадия обеспечивает получение более термостойких и плотных равномерно распределенных специальных карбидов ниобия, обработкой в комплексе с оловом и

„,« Ы„„1571078 Al (57) Изобретение относится к металлургии и литейному производству. предназначено для получения чугунов со специальными свойствами. Целью изобретения является повышение термостойкости сплавов при высоком уровне износостойкости, прочности и сопротивления образованию эадиров, а также утилизации отходов. Цель достигается тем, что при обработке жидких железоуглеродистых сплавов, включающей расплавление шихты, перегрев расплава, обработку его в печи легирующей добавкой и выпуск в ковш, в качестве легирующей добавки вводят смесь состава, мас. : ниобий 15 ... 20; олово 10 ... 15; медь остальное, иэ отходов сверхпроводящих материалов в количестве 1,6 ... 2,5 от массы расплава. В результате усвояемость легирующих увеличивается на 10-15 . 1 табл. медью обеспечивающих получение необходимой структуры матрицы, гарантирует высокую термостойкость сплава при достаточном уровне износостойкости, сопротивления образованию эадиров и прочности.

Серией лабораторных исследований установили, что для получения необходимого высокого уровня физико-механических и специальных свойств нужно иметь в сплаве, мас. : углерод 2,8 ... 3,1; кремний 2,8-3,5; марганец 0,5 ... 1.0; медь-1 0 ... 1,5; хром 0,3

„, 0,6; ниобий 0,3 ... 0,5; олово 0,20 ... 0,35; железо остальное, Исходя из этого для достижения поставленной цели содержание олова, ниобия и меди в отходах сверхпроводящих материалов должно. находиться в соотношении

1571078

1:(1,4 .... 1,5):(4,3 ... 5) соответственно, т,е. этим требованиям удовлетворяют отходы, содержащие, мас. : олово 10 „. 15, ниобий

15 ... 20, медь остальное, Все другие соотношения легирующих компонентов (олова, ниобия, меди) в отходах сверхпроводящих материалов не обеспечат получения необходимых их концентраций в сплаве.

С учетом коэффициента усвоения (0,90 .„0,98) расход отходов должен находиться в интервале 1,6,. 2,5 . При расходе отходов сверхпроводящих материалов менее

1,5 от массы расплава уровень необходимых концентраций элементов (олова, ниобия, меди) не достигается и как следствие уровень комплекса свойств недостаточный, При расходе свыше 2 5 в расплаве усваивается легирующих компонентов более оптимальных количеств. К дальнейшему увеличению свойств это не приводит, а даже, наоборот, вызывает некоторое погрубление структуры и увеличение стоимости сплава.

Пример. В силитовой печи выплавляют чугун, который после достижения необходимых температур и доводки по химическому составу обрабатывают отходами сверхпроводящих материалов и после термовременной выдержки для усвоения компонентов отходов охлаждают до 1400 С и заливают образцы высотой 120 и диаметром 50 мм.

Чугун по прототипу обрабатывают ферросплавами по указанной технологии.

Иэ полученных отливок вырезают образцы для металлографического анализа, определения термостойкости, износостойкости, сопротивления образованию задиров, прочности. Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты проведенных исследований

5 показывают, что при высоком уровне прочности (о„=890 МПа), износостойкости и сопротивлении образованию задиров термостойкость сплава, полученного по предлагаемому способу с использованием

10 для обработки отходов сверхпроводящих материалов, выше чем у сплава по прототипу на 60 .

Кроме того, с использованием отходов сверхпроводящих материалов решается

15 проблема утилизации, позволяющая создать практически безотходную технологию в специальном производстве.

Использование изобретения позволяет повысить стойкость отливок на 25 ... 35 .

Формула изобретения

Способ обработки жидких железоуглеродистых сплавов, включающий расплавление шихты, перегрев расплава, ввод в печь

25 легирующих добавок, выпуск расплава в ковш, отл ича ю щийс я тем, что, с целью повышения термостойкости сплавов при высоком уровне износостойкости, прочности и сопротивления образованию задиров, 30 а также утилизации отходов, в качестве легирующей добавки используют отходы сверхпроводящих материалов в количестве

1,6-2,5 от массы расплава, содержащие, мас. :

35 Ниобий 15-20

Олово 10-15

Медь Остальное

1571078

Продолжение таблицы р и м е ч а н и е: Плавка 1 — сплав с содержанием элементов ниже рекомендованных пределов; плавки 2... 4 — сплавы предложенных составов, плавка

5 — сплав с содержанием элементов выше рекомендованных пределов.

Составитель А.Борисрв

Редактор О.Спесивых . Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 1487 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101