Способ обработки чугуна

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству, в частности к обработке чугуна. Цель изобретения - повышение механических свойств чугуна . Предлагаемый способ включает выпуск чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой , содержащей РЗМ, введение графита , продувку нейтральным газом, перелив в разливочный ковш и обработку чугуна в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной поверхностью 20-25 м2/г, причем количество РЗМ и графита выбирают из сооотношения РЗМ : графит 1:1 - 20. С развитием удельной поверхности до указанной величины (20 - 25 м2/г) повышается реакционная способность модификаторов лигатуры и графита, что способствует более полному усвоению вводимых с лигатурой РЗМ и повышению модифицирующего действия графита. 1 табл. л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЗЩ0ЮЗИ4я

1цщущ

-9Q

" лио а„-,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734516/02 (22) 26.06.89 (46) 30.09.91. Бюл, М 36 (71) Красноярский политехнический институт и Красноярский институт цветных металлов (72) Н.B.Гришков, И.В.Мочалов, А,М.Синичкин, B.Ã.Áåðåçþê, Л.И,Мамина и Г.С.Саначева (53) 669.162.3.68 (088.8) (56) Справочник по чугунному литью. /Под ред.Н.Г,Гиршовича. M. Машиностроение, 1976, с.233 — 240.

Авторское свидетельство СССР М

1296588, кл, С 21 С 1/00, 1980, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству, в частности к обработке чугуна. Цель изобретеИзобретение относится к металлургии, конкретнее к литейному производству, в частности к способу обработки чугуна.

Цель изобретения — повышение механических свойств чугуна.

Согласно предлагаемому способу обработки чугуна, включающему выпуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей редкоземельные элементы (РЗМ), введение графита и продувку нейтральным газом, перелив в разливочный ковш, чугун дополнительно обрабатывают в разливочном ковше в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры

ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной поверх,, 4 „„1680790 А1 ния — повышение механических свойств чугуна. Предлагаемый способ включает выпуск чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей РЗМ, введение графита, продувку нейтральным газом, перелив в разливочный ковш и обработку чугуна в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной поверхностью 20 — 25 м /г, причем г количество Р3М и графита выбирают из сооотношения P3M: графит 1:1 — 20, С развитием удельной поверхности до указанной величины (20 — 25 м /r) повышается реакциг онная способность модификаторов лигатуры и графита, что способствует более полному усвоению вводимых с лигатурой

РЗМ и повышению модифицирующего действия графита. 1 табл. ностью 20 — 25 м /г, причем количество Р3М г и графита выбирают в соотношении P3M: графит 1:1 — 20.

Сущность изобретения заключается в последовательной обработку чугуна механоактивированными добавками, в результате добавки которых в расплав вводят 0,03—

0,057ь РЗМ и 0,05 — 0,9 графита.

Механическую активацию лигатуры

ФСЗОРЗМ20 и черного графита осуществляют в мельницах дифференциально-центробежного, планетарного, центробежного типа, дезининтеграторах и т.п. при воздействии на материал нагрузки 100 — 150 g (g— гравитационная постоянная) до достижения удельной поверхности 20 — 25 м /r, При г

1680790

Отбел в, МПа

Соотно- Количеств шение добавки, P3M:гра- кого чугун фит ред ро ос а яж

МПа орм раф

Удельная поверхность модификаторов,м /r

Пример

РЗМ

ГФ 3 2290 281

ГФ 3 2320 279

ГФ 4 2350 - 282

ГФ 412 .2410 300

ГФ 4 2400 284

ГФ 4 2410 282

0,2

0,04

1:5

О, 276

0,046

1:6

0,35

0,38

0,56

0,739

0,05

1:7

20,5

0,038

1:10

0,04

О, 046

1:16,5

21 удельной поверхности выше или ниже 20—

25 м2/г реакционная способность модификаторов понижается.

С развитием удельной поверхности повышается реакционная способность модификаторов, способствующая более полному усвоению (растворению) вводимых с лигатурой РЗМ и повышению модифицирующего действия черного графита. Увеличение количества зародышей графита оказывает значительное влияние на свойства чугуна и скорость графитизации, причем в качестве возможного зародыша графита является сам графит, Обработка чугуна в разливочном ковше в количестве 0,2 — 0,75% с одновременным барботированием в струе нейтрального газа обеспечивает равномерное распротранение графита по объему металла, оказывает графитизирующее воздействие, предотвращая измельчение графита, вызываемое обработкой РЗМ, способствует увеличению количества зародышей графита при меньшем количестве вводимого графита. При введении более 0,75% графита наблюдается снижение прочностных свойств чугуна.

Для стабилизации модифицирующего эффекта графита в расплаве и улучшения структуры чугуна в чугун по предлагаемому способу дополнительно вводят механоактивированную лигатуру ФСЗОРЗМ20 в разливочный ковш в струе нейтрального газа.

Введение лигатуры в количестве, меньшем

0,015%, малоэффективно.

Для проверки предлагаемого способа обработки чугун, выплавленный в вагранке, перегретый до 1400 С, содержащий, %: С

3,42; Si 2,3; Мп 0,62; 5 0,15; Р 0,09, выпускают в передаточный ковш, на дне которого находится смесь лигатуры Ф С30Р3М20 следующего состава, %: РЗМ 20 — 30; Si 30-35;

А! 2 — 5; Fe остальное, После выдержки в течение 0,5 — 1 мин в него вводят в струе нейтрального газа через погружаемую форму графит с последующим барботированием газом, В качестве нейтрального газа применяют аргон. После этого чугун переливают в разливочный. ковш емкостью 150 кг и через погружаемую фурму

5 в струе нейтрального газа вводят механоактированную смесь лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита, После выдержки в ковше в течение

1 — 2 мин очищают от шлака и при 1350 C заливают в песчано-глинистые формы.

10 В таблице приведены данные, полученный в результате обработки чугуна согласно предлагаемому способу и изучения микроструктуры.

Во всех случаях получена структура с

15 равномерно распределенными достаточно крупными включениями графита укороченной прямоугольной формы, что сокращает количество надрезов и повышает прочность чугуна. Металлическая основа — перлит. На20 илучшие результаты по мехническим свойствам чугуна получены при соотношении

РЗМ: графит 1:10 при удельной поверхности 20 — 25 м /r.

Таким образом, обработка чугуна по

25 предлагаемому способу обеспечивает равномерную структуру по сечению отливок и высокую прочность чугуна, Формула изобретения

Способ обработки чугуна, включающий выпуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его . дно лигатурой, содержащей редкоземель35 ные элементы, введение графита и продувку (нейтральным газом, перелив в разЛивочный ковш и обработку лигатурой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения механическйх свойств чугуна, в разливочном ков40 ше обработку проводят в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной

1поверхностью 20 — 25 м /г, причем количег . ство Р3М и графита выбирают в соотноше45 нии 1:1 — 20.

1680790

Продолжение таблицы

Отбел

Количество вводимой добавки, 2 от нидкого чугуна

СоотноПример

Форма графита

НВ, МПа ельная шение

P3M:графит

РЗМ Графит

Чугун, обработанный неактивированньми добавками

1:20 . 0,04 0,8 ГФ 1 2070 228

005 15 ГФ! 1970 213

1:30

Чугун, обработанньй по известному способу

1:20 0,03 0>05 ГФ 1

СЧ-1О

110

1:40

0,15 ГФ 12

0,8 ГФ 1

1:15

140

1:20

1,0 ГФ 1

Составитель С. Деркачева

Редактор M. Петрова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Кучерявая

Заказ 3287 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 верхсть мофикатов,м /г

0,02

0,01

0,05

Предел прочности на растя кение, МПа