Способ получения чугуна с вермикулярным графитом

 

Использование: литейное производство, может быть использовано при изготовлении отливок из чугуна с вермикулярным графитом. Сущность изобретения: в плавильном агрегате перед введением титансодержащей присадки, в расплав дополнительно вводят сфероидизирующую присадку ФСЗОРЗМЗО, в количестве 6,6 - 1,5% от массы расплава, после введения титансодержащей присадки и разливки каждого последующего ковша сфероидизирующую присадку ФСЗОРЗМЗО вводят в количестве 0,2 - 0,4% от массы оставшегося расплава, в качестве титансодержащей присадки используют ферротитан марки ФТИ65 в количестве 0,2 - 0,3% от массы расплава; далее расплав модифицируют в ковше, в качестве модификатора используют смесевой модификатор ФС50ФУ35Ба в количестве 0,5 - 0,7% от массы расплава в ковше. Использование способа обеспечивает повышение стабильности получения чугуна при отсутствии карбидов в его структуре и повышение длительности модифицирующего эффекта. 3 табл.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок из чугуна с вермикулярным графитом.

Цель изобретения - повышение стабильности получения вермикулярной формы графита в структуре при отсутствии карбидов и увеличение длительности модифицирующего эффекта.

Способ получения чугуна с вермикулярным графитом включает введение в расплав в плавильном агрегате титансодержащей добавки и последующее введение в расплав в ковше модификатора, причем, в плавильном агрегате дополнительно вводят сфероидизирующую присадку ФС30РЗМ30, перед введением титансодержащей присадки в количестве 0,6-1,5% от массы расплава, а после введения титансодержащей присадки и разливки каждого последующего ковша - в количестве 0,2-0,4% от массы оставшегося расплава, при этом в качестве титансодержащей присадки используют ферротитан марки ФТи65 в количестве 0,2-0,3% от массы расплава, а в качестве модификатора-смесевой модификатор ФС50У35Ба в количестве 0,5-0,7% от массы расплава в ковше.

Более ранний ввод в расплав сфероидизирующей лигатуры ФС30РЗМ30 обеспечивает наиболее полное усвоение сфероидизирующего элемента при увеличении длительности модифицирующего эффекта, а ввод в расплав смесевого модификатора типа ФС50У35Ба обеспечивает одновременный ввод графитизирующих и сфероидизирующих элементов (Сa, Ba), способствующих усилению модифицирующего действия сфероидизирующей лигатуры и устранению отбела в литой структуре. Таким образом, совместный ввод РЗМ и титана в плавильный агрегат обусловливают начальный процесс получения ЧВГ в расплаве, дополнительный ввод РЗМ в плавильный агрегат после разливки каждого ковша повышает стабильность процесса, а дополнительный ввод Са и Ва повышает длительность модифицирующего эффекта и оказывает антикарбидизирующее действие.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Исходный чугун выплавляли в индукционной печи ИСТ-016 с кислой футеровкой. Состав чугуна (мас. %): 3,82 C, 2,31 Si, 0,48 Mn, 0,06 Cr, 0,057 P, 0,05 S. В печь в расплавом чугуна вводили ферротитан марки ФТи65 в количестве 0,2% , а в заливочный ковш 2,7% кремний-титановой лигатуры ФСМг7. Как следует из табл.1 (опыты 1-3) микpоструктура и мехсвойства чугуна, полученного по способу-прототипу, имеют очень сильные колебания из-за разного содержания остаточного магния вследствие нестабильного его усвоения. В предложенном варианте чугун нагревали до 1470^оС и вводили во включенную печь лигатуру ФС30РЗМ30 в количестве 1,1% от массы расплава и после полного растворения добавляли при температуре 1520^оС 0,2% лигатуры ФТи65 и после ее растворения разливали металл по ковшам с присадкой под струю 0,6% смесевого модификатора ФС50У35Ба, причем, после разливки 1 и 2 ковшей, в печь добавляли 0,3% лигатуры ФС30РЗМ30. Всего было разлито три ковша. Заливали образцы для определения механических свойств и клин на отбел. Как следует из табл.1 (опыты 4-6) микроструктура и механические свойства чугуна более стабильные, а склонность чугуна к отбелу - минимальная.

В табл. 2 приведена микроструктура чугуна при его выдержке до 45 мин. Чугун, полученный по прототипу, имеет длительность модифицирующего эффекта 10-15 мин (опыты 1-3), а чугун по предлагаемому способу имеет длительность эффекта 35-40 мин (опыты 4-6).

В табл.3 представлены результаты экспериментальных плавок по прототипу (вариант 1) и по предлагаемому способу (варианты 2-8). Микроструктура чугуна по варианту 1 (прототип) имеет разные типы графита (пластинчатый, вермикулярный, шаровидный), а металлическая основа содержит цементит.

В предлагаемом способе оптимальными количествами модификаторов являются: основной расход РЗМ 0,6-1,5 ФС30РЗМ30 (варианты 3-5), дополнительный ввод РЗМ 0,2-0,4% ФС30РЗМ30 (варианты 9-10), ферротитан ФТи65 0,1-0,3% (варианты 12-13), смесевой модификатор ФС50У35Ба в количестве 0,5-0,7% (варианты 16-17). Во всех этих вариантах форма графита - вермикулярная, а металлическая основа - без цементита.

Использование предлагаемого способа получения ЧВГ обеспечивает повышение стабильности процесса, снижение брака по структуре, усадке и отбелу, увеличение длительности модифицирующего эффекта, что дает возможность разливать большие массы металла при получении ЧВГ ковшевым модифицированием.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ВЕРМИКУЛЯРНЫМ ГРАФИТОМ, включающий введение в расплав в плавильном агрегате титансодержащей добавки и последующее введение в расплав в ковше модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности получения вермикулярной формы графита в структуре при отсутствии карбидов и увеличения длительности модифицирующего эффекта, в расплав в плавильном агрегате дополнительно вводят сфероидизирующую присадку ФС30Р3М30, причем перед введением титансодержащей присадки сфероидизирующую присадку вводят в количестве 0,6 - 1,5% от массы расплава, а после введения титансодержащей присадки и разливке каждого последующего ковша - в количестве 0,2 - 0,4% от массы оставшегося расплава, при этом в качестве титансодержащей присадки используют ферротитан марки ФТИ 65 в количестве 0,2 - 0,3% от массы расплава, а в качестве модификатора - смесевой модификатор ФС50У35Ба в количестве 0,5 - 0,7% от массы расплава в ковше.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3