Способ получения высокопрочного чугуна

 

Изобретение относ июя к -итейному производству, в частности к получ( нию высокопрочного чугуна ковшовым модифицированием расплава Цель изобретения - повышение эффективности модифицирования и снижение пироэффекта Лигатуру РЗМ вводят в печь в количестве 0,1-03% РЗМ от массы расплава, затем скачивают шлак, а в ковш подают смесь гранулированного Мд и гранулированного ферросиликобария, взятых в соотношении 1 (10-15), из расчета ввов расплав 0,04-0,1% магния Смесь магчия и ферросиликобария помещают в карман ковша и равномерно покрывают ее чугунной стружкой в количестве 0,05-0,1% от массы расплава. 3 э, п ф-лы, 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (I 1) (э))з С 21 С 1/ t0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗС)БРРГЕНИЯ ; АВТОРСКОМУ СВИДЕтЕЛЬСтВ (21) 4692664/02 (22) 16.05.89 (46) 30.05.91. Бюл. К= 2О (71) Горьковский автомобильный завод (72) Б. В. Г;ушков, И. A. Баран ник, A. С. Бармыков и В, Б. Супруненко (53) 669.187.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 786339, кл. С 21 С 1/10, 1978. (54) СПОСО5 ПОЛУЧК;..ИЛ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУН-1А (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению выИзобретение относится к литейному производству, в частности к получению высокопрочного чугуна ковшовым модифицированием расплава.

Цель изобретения — повышение эффективности модифицирования и снижение пироэффекта.

Обработка расплава чугуна в печи лигатурой РЗМ с последующим скачиванием алака наряду с обеспечением глубокой десульфурации и раскисление расплава оказывают сильное зародышеобразующее действие, что облегчает формирование шаровидного графита в чугуне и позволяет совместить графитиэирующее и сфероидизирующее модифицирование в одной операции.

Предлагаемый способ получения высокопрочного чугуна осуществляют при обработке в электропечи чугуна следующего химического состава, мас. $: С 3,5-3,7; Sl

1,8-2,0; Мп 0,2-0,4; Р до 0,01; Cr до 0,1:. S до сокопрочного чугуна ковшовым модифицированием расплава, Цель изобретения — повышение эффективности модифицирования и снижение пироэффекта. Лигатуру РЗМ вводят в печь в количестве 0,1 — 0,3 Р3М от массы расплава, затем скачивают шлак, а в ковш подают смесь гранулированного Mg u гранулированного ферросиликобария, взятых в соотношении 1:(10-15), из расчета ввода в расплав 0,04 — 0.1$ магния, Смесь магния и ферросипикобария помещают в карман ковша и равномерно покрывают ее чугунной стружкой в количестве 0,05 — 0,17ь от массы расплава. 3 з. и, ф-лы. 1 табл.

0,02, Лигатуру Р3М вводят в печь при 14001420 С, после электромагнитного перемешивания расплава в течение 2-5 мин печь

- откл ючают, скачивают шлак и выливают расплав на дно ковша, свободное от модифицирующей смеси, Смесь гранулированного магния МГП вЂ” 3 и гранулированного ферросиликобария марки ФС 60ба фракционным составом 1-2 мм после тщательного смешивания в двухконусных безотвальных бегунах вводят в специальный карман ковша.

После проведения обработки чугун разливают по литым пробам. Эффективность модифицирования оценивают по степени усвоения магния и свойствам чугуна в литом состоянии, коэффициенту изотроп ности металла (отношение прочности чугуна в пробе

100 мм к этой характеристике в стандартной пробе). Наличие пироэффекта оценивают визуально.

Для получения сравнительных данных проводят испытания предлагаемого спосо1652357

6а с оптимальными (плавки 1 — 3) и выходящими за заявленные параметрами (плавки 4 и 5), а также известного способа (плавка 6), При испытании известного сг:особа в, -.;чь вводят стандартную РЗМ, сдержащую л. гатуру типа ФС 30 РЗ M3Q из расчета ввода 0,2 РЗм в чугун, гранулированный магний вводят На дно ковша.

Данные сведены в таблицу, Ввод в расплава РЗМ В количестве 0,10,3 от массы расплава (плавки 1 — 3) спо}-,обствует формированию в нем

-.}лкодисперсных силицидов РЗМ, служащих ценгграми кристаллизации графита, что

Г}е}вь":шает эффективность Обработки и механи-;Вские сволства чугуна. При введении в

:,}сплав менее 0,1 РЗМ (плавка 5) они расходуются в основном на десульфуоэцию и с} скисление металла и затем удаляются в .:лак, —.e. Они не ВлЛяЮт на дальнвйшУю

: 1рабОтку чугуна. При введении В расплав Олее 0,3 РЗм (плавка 4) возрастает пере.":.}а:кдение расплава в процессе кристал:::}:эации, что способствует выделению .:: руктурно-свободных карбидов, ухудше о эфф8ктивности модифицирования и

::.:::.}Гжению механических сво}лств чуГуна, Вторичная обработка в ковше .ранулирОВэнным маГнием В смеси с Грэнулировэн;:;;:,м ферросиликобарием в соотношении

, }Π— 15 (плавки 1-3) обеспечивает более -,саков усвоение магния и устранение пи".е}эффе:гга при оаработке чугуна за счет

;}-, ь}лениг} барием упругости паров магнля, а Гак;ке ингибиторного воздействия Ферро-.,Иликобария на реакцию магния в расплаве.

Пр»:: cÄотношении магния и ферросили::.Обария в смеси менее 1:10 (плавка 4) воз acTa8r пирофорность реакции магния, ухудц}ается усВОение маГния и эффектиВность модифицирования чугуна. При соотношении магния и ферросиликобария в смеси более 1:15 (плавка 5) сказывается захолаживание ферроеиликобарием, резульгаты модифицирования нестабильные.

Ввод в расплав 0,04-0,1% ма ния (плавки 1 — 3) в сочетании с предварительной обработкой чугуна РЗМ обеспечивает

cTàáëëüíîå получение шаровидной формы графита, особенно в толстых сечениях отливок, высокие механические и служебные свойства чугуна. При вводе в чугун менее

",04 магния (плавка 4) не обеспечивается достаточная эффективность модифицирования чугуна, особенно в отливках сечением более БО мм, При вводе в расплав более

0,1 магния (плавка 5) увеличивается пирофорность реакции, снижается стабильность результатов модифицирования чугуна, 5

Чугунная стружка в количестве 0050,1 (плавки 1-3) от массы расплава в составе модифицирующей смеси обеспечивает наряду с замедляющим реакцию магния действием повышение графитизирующего эффекта модифицирования, Размещение стружки равномерным слоем в кармане ковша поверх модифицирующей смеси снижает пироэффект при обработке чугуна, оказывает зародышеобразующее действие в расплаве.

При вводе стружки более 0,1 (плавка

5) в чугун растворение модифицирующей присадки затруднено, результаты модифицирования нестабильны, При вводе стружки менее 0,05% (плавка 4) не обеспечивается графитизирующее действие стружки, увеличивается пироэффект.

Использование лигатуры Р3М, содержащей 25-30 РЗМ, 30-40% кремния, остальное — железо (плавки 1 — 3), позволяет оптимизировать процесс обработки чугуна за счет ввода в расплав активированных зародышей графита в виде силицидов РЗМ.

Причем применение в составе Р3М 60 — 707 лантана обеспечивает их максимальное подложечное действие в расплаве за счет формирования зародышей наиболее благоприятных форм и размеров.

При содержании в составе РЗМ более

70% лантана (плавка 5) проявляется его сильное десфероидиэирующее графит действие, что снижает эффективность модифицирования. При содержании в составе Р3М менее 60% лантана (плавка 4) его подложечное действие на зародыши графита не проявляетсяя, эффективность модифицирования снижается.

Применение в качестве гранулированного ферросиликобария Гранулированного ферросплава, содержащего 60 — 70 кремния, 1-. 6% бария, остальное — железо(плавки 1-3), обеспечивает более равномерное распределение компонентов смеси, снижение пироэффекта и повышение эффективности модифицирования чугуна.

При содержании бария в ферросплаве менее 1% (плавка 4) его влияние нэ снижение упругости пэров магния не проявляется, увеличивается пирозффект реакции, снижается стабильность результатов модифицирования.

При содержаниия бария в ферросплаве более 6 j, (плавка 5) возрастает карбидостабилизирующее действие бария, ухудшаются механические и служебные свойства.

Как следует из приведенных данных, применение предлагаемого способа обеспечивает повышение на 20-30 (, механических свойств и изотропнасти чугуна, 1652357 увел(г-)ение в 3 — 4 раза степени усв(,ения магния при отсутствии пироэффекта и дымления в процессе обработки расплава, Формула изобретения 5 (о еД Со;о5

Лигатуре Р ссеато, Г,, 1

l ft egnaгеемыо

25 ь РЗМ(60

Ls). 30) Sl ост. Fe

221, РЗМ(65! е) 353: Sl гст. <с

30 3 РЗМ(70 (.е), 40Я Sl ост. Fe

23 РЗМ (58 т.е).:9f, Sl ест. Fe

35 (РЗМ(72

1peдлe ое Фый

la}, 65т, Sl ост. Fe

„ Изм.".тт ыо I Стс 30 РЗ М

Составитель Л. Магаюмова

Редактор M. Петрова Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 1748 Тираж 393 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

1. Способ получения высокопоочного чугуна, включающий предварительную обработку расплава лигатурой РЗМ s печи и дополнительную обработку магнием s ков- 10

me, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности модифицирования и снижения пйроэффекта, лигатуру РЗМ вводят в расплав в количестве 0,1-0,3ф, РЗМ от массы расплава, после чего скачива- 1.3 (от =ю:.ак, а обработку в ковше проводят (МЕСг,(т3 т-Оа ГгЛИт", О:"аННОГО Ма HMA И I PaHYл.:рованного- феротЗст0ликобария, .взятых g соотношении 1:(19-15), из расчета ввода в расплав 0,04-0,1 магния.

2, Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что в качестве лигатуры Р3М используют лигатуру, содержащую 25-ЗО РЗМ, 30—

407 кремния, остальное — железо, причем в составе РЗМ она содержит 60-70 лантана, 3. Способ по и. 1, о т л и ч а (о шийся тем, ч"го в качестве гранулированного фер-. росиликобария используют гранулированный ферросплав, содержащий 60-70® кремния, 1-6 бария, остальное — железо.

4. Способ па и. 1, отличающийся тем, что модифицирующую смесь гранулированного магния и гранулированного ферросиликобария помещают в карман ковша и равномерно покрывают ее чугунной стружкой в количестве 0,05-0,1 от масси расплава.