Способ получения высокопрочного чугуна

 

ОЦИСАНИ1:

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) 5871б2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (51) М. Кл.

С 21 С 1/00 (22) Заявлено 201076 (21) 2416661/22-02 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет (43) Ог!уоликовано 0501,78Б!Оллетень № 1 (45) Лата Опубликования ОиисаниЯ 1001.78

ГмрщжврНИИ1 !I!Is!IT!IT

Овввта Икнкетров GGGP

ITI! )(РИМ ИИРИМР.!!

I! !IT!!(IHTII3 (53) УДК 621 .745 (088. 8) Н. В. Скорняков, Н. Н. Грачев, И.А.Шапранан, В. Д. Косынкин, В.B.Ñóïðóíåíêî, С.И.Радченко и Р.П.Корнеева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к модифициронанию чугуна, и может быть использовано при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Известен способ получения высокопрочного чугуна с шаронидным графитом путем обработки жидкого расплава магнием $1) . Основными недостатками известного способа являются значительный пироэффект и дымоныделение, необходимость использования специальных устройств для ввода магния в жидкий чугун, и как следствие этого — длительность операции обработки расплава модификатором.

Известен способ модифицирования чугуна комплексными лигатурами с РЗМ 20 и иттрием (силикоиттриеным мишметаллом), заключающийся н обработке науглероженного расплава присадкой лигаруры н печь, на дно ковша или в струю металла при его заполнении (2). 25

Однако этим способом можно устойчиво получать лишь высокопрочные чугуны с вермикулярным графитом. Предел прочности на растяжение таких чугунов не . преньыает 48 кгс/мм2. ЗО

Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна и получение стабильных результатов модифицирования.

Для этого предлагается способ, по которому обработку чугуна силикоиттриеным мишметаллом производят сонмество с никеле-магниевой лигатурой или н последовательности: силикоиттриевый мишметалл — никель-магниевая лигатура при соотношении магния лигатуры к РЗМ мишметалла, равном 1: (3-10).

Модификатор вводят н печь, на дно

9 ковша или в струю металла при его заполнении. Выбранная совместная или последовательная обработка расплава модификаторами объясняется тем, что редкоземельные металлы, обладая большим по сравнению с магнием средством к кислороду и сере, будут связывать их н устойчивые окислы и сульфиды, а магний, испаряясь, одновременно проявляет сфероидизирующий эффект и способствует удалению образовавшихся неметаллических включений из чугуна и более равномерномУ распределению редкоземельных элементов-модификаторов по нсему объему обрабатынаемого металла, тем самым создавая дополнительные

587162 условия для усиления эффекта сфероидизации графита.

Нижний предел соотношения (1/1О) выбран с учетом необходимого остаточного содержания магния в чугуне для проявления эффекта сфероидиэации, а верхний (1j3) является границей, после которой наблюдается значительный пироэффект и дымовыделение.Количество вводимого модификатора зависит от 0 состава исходного чугуна и необходимого уровня свойств металла. ТемпеО ратура. модифицирования 1400-1520 С".

Благодаря тому, что никель-магниевая лигатура имеет большой удельный вес - 8,0 г/см и высокую температуру плавления 1100-1145 С, а также ввиду небольшой концентрации магния в составе комплексного модификатора, процесс модифициронания протекает спокойно, без значительного пироэффекта и дымоныделения. При введении в жидкий чугун никель-магниевая лигатура разлагается, при этом магний, пе,реходя в жидкий расплав, повышает эффект сфероидизации и способствует уда- лению неметаллических включений из металла, а никель легирует металлическую основу и тем самым повышает механические свойства высокопрочного чугуна. ВО

Н р и,,м е р. Обрабатывали чугун, зыплавленный в индукционной печи МГП52, следующего химического состава, вес.%: C - 4,050; )) — 1,78; Ми

0,65 Р— 0,65; $ — 0,018; Сч. — 0,13; З5

К вЂ” 0,27. Модифицкрование чугуна осуществляли при температуре 14001520 С РЗМ с магнием, которые вводиСоотноше магний

РЬМ ли в виде силикоиттриевого мишметалла. и никель-магниевой лигатуры совместно или н последовательности силикоиттриевый мишметалл — никель-магниевая лигатура. Расход модификаторов изменяли путем изменения соотношения магний — РЗМ в пределах - — . Для срав1

Э 1О нения чугуна обрабатывали силикоиттриевым мишметаллом по известному способу. Расход модификаторов по описываемому способу и способу-прототипу составлял 10 кг на 1 т жидкого чугуна.

Кроме того, чугун обрабатывали йовышенным количеством силикоиттриевого мишметалла — 15 кг на 1 т жидкого чугуна.

Результаты механических испытаний представлены в табл.

Анализ реэультатон механических испытаний и исследования микроструктуры показывает, что способ позволяетполучить в структуре чугуна графит преимущественно сфероидальной формы.

Механические свойства такого чугуна в литом cQcToRHHH: Q — 55-68 кгс/мм

Π— 5-11%. Чугуны, полученные по способу-прототипу, имеют преимущественно вермикулярный графит со следующими механическими характеристиками: бн—

45,7 кгс/мм, д — 1,5Ъ. Обработка чугуна повышенным количеством силико иттриеного мишметалла привела к появлению н структуре свободных карбидов и соответственно к необхоДимости проведения термообработки для их исключения. Графит преобладал вермикулярн ой Формы . гуна

67,8

62,2

5,2

1/3

8,9

54,9

10,9

О/1 — -прототип 45,7 1,5

Формула изобретения . соотношении магния лигатуры и РЗМ

Способ получения высокопрочного мишметалла 1: (3-10). чугуна со сфероидальной Формой графи- @ Источники информации, использованта, заключающийся в обработке чугуна ные при экспертизе: силикоиттриевым мишметаллом, о т л и- 1. Гиршович Н.Г. Чугунное литье ч а ю щ и й с я тем, что, с.целью по- Ленинград, Металлургиэдат, 1949, вышения механических свойств чугуна с. 385. и получения стабильных результатов 2. Александров Н.Н. и др. Модимодифицирования, чугун обрабатывают Фицирование чугуна комплексными лигасиликоиттриеным мишметаллом совмест- турами с РЗМ и иттрием Журнал Лино с никель-магниевой лигатурой при тейное производство, 1975, У 7, с.З.

ЦНИИПИ Заказ 86/21 Тираж Щ Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4