Способ модифицирования чугуна

 

Изобретение относится к металлургии чугуна и может быть использовано для улучшения свойств отливок из чугуна. Способ включает обработку расплава оксидами, в качестве которых используют двуокись кремния в количестве 1-3% от веса шихты, что позволяет уменьшить объемную долю выделений графита в структуре чугуна и более равномерно распределить по сечению отливки, в результате чего улучшаются механические характеристики чугуна, и в первую очередь, пластичность. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии чугуна и может быть использовано для улучшения свойств отливок из чугуна.

Известно использование модифицирующих смесей для повышения всего комплекса свойств, в том числе и механических отливок из чугуна [1].

Наиболее близким к заявляемому является способ модифицирования смесью, в состав которой входят оксиды некоторых металлов (Ti, V) [2]. Однако уровень уменьшения объемной доли и размеров пластинчатого графита недостаточен, что отрицательно сказывается на механических характеристиках чугунных отливок.

Задачей предлагаемого способа модифицирования является уменьшение объемной доли выделений графита в структуре чугуна, их измельчение и более равномерное распределение по сечению отливки. Таким образом достигается задача улучшения механических характеристик и, в первую очередь, пластичность чугуна.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что расплав чугуна обрабатывается оксидом кремния в количестве 1-3% от веса шихты.

Использование оксида кремния для обработки чугунного расплава позволяет снизить объемную долю графита в структуре чугуна и получить измельчение пластин графита (толщины и протяженности). Использование оксида кремния в количестве меньшем чем 1% от веса шихты практически не оказывает влияния на структуру чугуна, а введение более 3% - SiO₂ от веса шихты приводит к увеличению, как объемной доли графита, так и размеров его пластин.

Пример: в качестве шихты использовали передельный чугун следующего состава, в % (вес.): углерод - 4,09; кремний - 0,53; марганец - 0,76; фосфор - 0,13; сера - 0,03; железо - остальное. Расплавление шихтового чугуна и модифицирование проводили в индукционной печи вместимостью 60 кг в литейном цехе АО ЗСМК. Шихтовый чугун расплавляли и доводили температуру до 1280 - 1350^oC, после чего проводили модифицирование оксидом кремния в количествах 1, 2 и 3% от веса шихты путем замешивания оксида в расплав в течение 5-10 минут. После отстаивания расплава и снятия шлака проводили заливку образцов в земляную форму и медный кокиль. Для сравнения проводили отливку образцов из чугуна этого же состава с модифицированием смесью известного состава, содержащего оксиды некоторых металлов. Эффективность модифицирования оценивали по результатам количественной металлографии на оптическом анализаторе "EPIQUANT". Полученные результаты сведены в таблицу.

Как видно из приведенных в таблице результатов эффективность предлагаемого способа модифицирования выше, по сравнению с известным способом.

Предлагаемый способ модифицирования может быть использован при получении отливок из чугуна на металлургических и машиностроительных предприятиях.

Формула изобретения

Способ модифицирования чугуна, включающий обработку расплава оксидами, отличающийся тем, что для обработки в качестве оксида используют двуокись кремния в количестве 1-3% от веса шихты.

РИСУНКИ

Рисунок 1