CZ41287A3 - Inoculant for grey cast iron - Google Patents

Inoculant for grey cast iron Download PDF

Info

Publication number
CZ41287A3
CZ41287A3 CS87412A CS41287A CZ41287A3 CZ 41287 A3 CZ41287 A3 CZ 41287A3 CS 87412 A CS87412 A CS 87412A CS 41287 A CS41287 A CS 41287A CZ 41287 A3 CZ41287 A3 CZ 41287A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
inoculant
strontium
silicon
titanium
zirconium
Prior art date
Application number
CS87412A
Other languages
English (en)
Inventor
Mary Jane Hornung
Edward C Sauer
Original Assignee
Elkem Metals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elkem Metals filed Critical Elkem Metals
Publication of CZ41287A3 publication Critical patent/CZ41287A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • C21C1/105Nodularising additive agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/08Making cast-iron alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Irons (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

2
Vynález se týká výroby šedá litiny a zejména očkovadla pro šedou litinu, sloužícího ke zlepšení jejích celkových vlastností.
Litina se obvykle vyrábí v kupolové nebo indukční peci a obvykle obsahuje asi 2 až 4 procenta uhlíku. Uhlík je se železem důkladně smíchán a tvar, kterého uhlík nabývá ve ztuhlé litině, je velmi důležitý pro vlastnosti litiny. Má-li uhlík tvar karbidu železa, pak se litina označuje jako bílá litina a má fyzikální vlastnosti takové, že je tvrdá a křehká, což je nežádoucí v určitých aplikacích. Jestliže uhlík nabývá tvaru grafitu, je litina měkká a opracovatelná a označuje se jako šedá litina.
Grafit se může v litině vyskytovat ve vločkovitém, červovitém,nodulárním nebo kuličkovém tvaru a v jejich obměnách. Nodulární nebo kuličkovitý tvar vyvolává nejvyšší pevnost a nejtvárlivější druh litiny.
Tvar, kterého grafit nabývá, jakož i množství grafitu ve srovniní s karbidem Železa, může být řízeno určitými přísadami, které podporují tvoření grafitu při tuhnutí litiny. Tyto přísady se označují jako očkovadla a jejich přidání lc litině se označuje jako očkování. Při odlévání železných výrobků z litiny
je slévač trvale znepokojován vytvářením karbidů železa v tenkých úsecích odlitku. Vytvoření karbidu železa se r vyvolává tychlým ochlazením tenkých úseků ve srovnání s pomalejším chlazením silnějších úseků odlitku. Vytvořená karbidu železa ve výrobku z litiny seTpříslušném oboru označuje jako "zakalení” nebo "zámraz". Vytvoření zakalení se kvantitativně vyjadřuje měřením "hloubky zakalení" a pňsobivot očkovadla pro zabránění zakalení a snížení hloubky zakalení je vhodnou cestuu, jak měřit a srwnávat působivost jednotlivých očkovadel.
Existuje trvalá potřeba nalézt očkovadla, která snižují hloubku zhkalení a zlepšují opracovatelnost šedé litiny.
Jelikož přesné chemické složení a mechanismus očkování, jakož i proč očkovalla působí tak, jak působí, ještě není úplně srozumitelný a velmi mnoho výzkumů směnuje k tomu, aby průmyslu dodala nová očkkvadla.
Je domněnka, že vápník a některé jiné prvky potlačují tvoření karbidu železa a podporují tvoření grafitu. Většina očkovadel obsahuje vápník. Přidání těchto látek potlačujících karbid železa se obvykle usnadňuje přísadou slitiny ferosilicia a pravděpodobně nejvíce užívané slitiny ferosilicia je slitina s vysokým obsahem křemíku obsahující 75 až 80 ^ 4 křemíku a slitina cí 45 až 50 j.- kř s nízkým obsahem eraíku. •emíku, o o sánu.*ji- Y USA pat. spisu č. 3 527 597 je udáno, ze se dobré očkovací schopnosti dosáhne přidáním množství mezi asi 0,1 fa až 10 Jo stroncia ke křemíka-tému očkovadlu, které obsahuje méně než 0,35 Ji» vápníku a nejvýše 5 hliníku. Na shora uvedený USA pat. spis se zde poukazuje jxkp jako na výchozí skutečnost.
Bylo nyní zjištěno, že přísada zirkonu ke křemíkatému očkovadlu obsahujícímu stroncium zvyšuje účinnost očkovadla. To Bylo skutečně překvapující a neočekávané, jelikož křemíkaté očkovadlo obsahující zirkon nedává tak dobrý výsledek jako křemíkaté očkovadlo obsahující stroncium-r Skutečnost, že se dosáhne zlepšených výsledků přidáním zirkonu ke křemíkatému očkovadlu obsahujícímu stroncium je tedy skutečně syne rgická.
Zcela neočekávaně bylo zjištěno, že přidání titanu ke křemíkatému očkovadlu obsahujícímu stroncium také zvyšuje účinnost očkovadla. To je překvapující, jelikož křemíkaté očkovadlo obsahující titan je méně účinné než křemíkaté očkovadlo obsahující stroncium. Takto by se očekávalo, že přidání titanu ke kře- 0 míkatému očkovadlu obsahujícímu stroncium sníží účinnost - 5 - křemíkatého očkovadla obsahujícího stroncium. Uvedený jev byl naprosto neočekávaný a je synergické, Že nastá vá pravý opak. Dále bylo zjištěno, že přidání jak zirkonu, tak i titanu ke křemíkatému očkovadlu obsahujícímu stroncium zvyšuje účinnost očkovadla. To je rovněž synergické, jelikož jak bylo shora zdůrazněno, je křeraí- v kate očkovadlo obsahující bud samotné stroncium nebo samotný titan méně účinné než křemíkaté očkovadlo obsahující stroncium. Z toho důvodu bylo skutečně překvapující a neočekávané, že se zlepší účinnost křemíkatého očkovadla obsahujícího stroncium přidáním jak zirkonu tak i titanu.
Bylo zjištěno, že obsah stroncia v očkovadlu podle vynálezu je výhodně 0,1 fo až 10 c/o. S výhodou očkovadlo obsahuje 0,4 ^ až 4 strou· cia a lepší výsledky se dosahují při obsahu stroncia mezi ’· 0,4 až 1 i». Dobré obchodní očkovadlo má i 1 jí stroncia.
Podle vynálezu má být množství zikko-nu mezi asi 0,1 c/o až 15 a s výhodou mezi asi 0,1 ejo až 10 fb. Nejlepší výsledky se dosahují s obsahem ziikonu * . í 0,5 až 2,5 - 6 -
Bylo také zjištěno, že podle vynálezu má být obsah titanu 0,1 až 20 ^ a s výhddou při ližně 0,3 až 10 Nejlepších výsledků se dosáhne, když množství titanu je '0,3 až 2,5 /».
Když se ke křemíkatému očkovadlu obsahujícímu stroncium přidá jak zirkon, tak i titan, potom množství zirkonu a titanu je stejné, jako kdyby byl přidán pouze zirkon nebo pouze titan. Jiným^slovy spadá do rozsahu vynálezu, že když jak zirkon tak i titan jsou přítomny v křemíkatém očkovadle obsahujícím stroncium, potom množství zirkonu je mezi ^ w‘ j 0,1 až 15 Í» a množství titanu je v množství ‘,1 a 20,1 c/o. S výhodou má očkovadlo podle vynálezu, obsahující jak zirkon tak i titan, a 0,1 až 10 zirkonu a 0,3 až 10 °/o titanu.Nejlepší rovedení vynálezu je takové, když očkovadlo obsahujxxf / 0,5 až 2,5 ^ zirkonu a ’ 0,3 až 2,5 titanu.
Do rozsahu vynálezu také zřejmě spadá případ, že například úroveň zirkonu je / v . 0,5 /- a úroveň titanu \:15 c,o. Použiti větších množství stroncia, zirkonu nebo titanu, jež jsou množství zde udávána, nemá žádnou zvláštní výhodu a sloaží pouze ke zvýšení ceny očkovadla a může vést k vadám odlévání, vyvolaným inkluzemi strusky podporovanými nad-
měrnými přídavky reaktivních prvků.
Rovněž podle vynálezu nesmí obsah vápníku překročit ’ -· 0,35 a s výhodou je niž ší než asi 0,15 ’ρ. Nejlepších výsledků se dosáhne, když obsah vápníku je pod asi 0,1 Očkovadlo může obsahovat /hliník, avšak nemusí jej obsahovat. Je-li hliník přítomen, nemá jeho množství překročit ;· " 5 %·
Množství křemíku v očkovadle může být v rozmezí mezi asi 15 Jó do 90 ýo a s výhodou je f v očkovadle " 40 fc až 60 ρ křemíku. Očkovadlo podle vynálezu může být vyrobeno jakýmkoliv běžným způsobem z běžných surovin. v
Obvykle se vytvoří roztavená lázeň ferosilicia, ke které se přidá kovové stroncium nebo silicid stroncia společně s materiálem bohatým na zirkon, s materiálem bohatým na titan nebo s oběma materiály. S výhodou se užije pece se zakrytým obloukem pro vytvoření roztavené lázně ferosilicia. Obsah hliníku v této lázni se obvykle / v nastaví tak, aby obsah kalcia klesl pod úroveň 0,35 °ρ. K tomu se přidá kovové stroncium nebo silicid stroncia a materiál bohatý na zirkon, materiál bohatý na titan nebo oba materiály. Přidávání kovového stroncia nebo
silicidu stroncia, materiálu bohatého na zirkon a materiálu bohatého na titan do taveniny, se probdí jakýmkoliv běžným způsobem. Tavenina ý se pak odlije a nechá ztuhnout obvyklým způsobem.
Pevné očkovadlo se pak rozdrtí obvyklým způsobem, aby se usnadnilo jeho přidávání k ta-venině litiny. Velikost rozdrceného očkovadla bude určena způsobem očkování; například očkovadlo rozdrcené pro použití k očkování v pánvi je větší než očkovadlo rozdrcené k použití k očkování ve formě. Přijatelný výsledek pro očkování v pánvi se dosáhne, když se pevné očkovadlo rozdrtí na velikost přibližně 3,175 mm a menší.
Jiný způsob -výroby očkovadla je na-vrstvení křemíku, železa, kovového stroncia nebo silicidu stroncia nebo materiálu bohatého stronciem, materiálu bohatého., na titan nebo obojího materiálu do reakč-ní nádoby a potom roztavení pro vytvoření roztavené v lázně. Roztavená lázeň se pak ponechá ztuhnout a rozdrtí se, jak shora uvedeno. Základní slitinou pro očkovadlo je s výhodou ferosilicium, které může být získáno jakýmkoliv běžným způsobem, například tím, že se vytvoří tavenina křemene a odpadového železa obvyklým způsobem; je však - 9 - také možné použít již vytvořeného ferosilicia nebo křemíkového kovu a železa. $íůže být také použito slitiny mědi a křemíku.
Bez ohledu na to, užije-li se pro očkovadlo íerosilicium nebo slitina mědi a křemíku, je obsah křemíku v očkovadle w 15 Jo až 90 c/a a s výhodou . 40 až 80 °ja. Vyrobí-li se očkovad— lo ze základní slitiny ferosilicia, je zbývající procentové množství, čili zbytek, po všech ostatních prvcích železa. Užije-li se slitiny mědi a křemíku, je výhodné, aby v očkovadle nebylo více než 30 c/o mědi·*· v
Je také možné, že očkovadlo by mohlo obýsahovat jak měd v tak i železno. Když očkovadlb obsahuje jak měd tak i železo, je výhodné, aby očkovadlo neobsahovalo více než 30 c/a mědi. Vápník bude normálně přítomen v křeme nu, feroailiciu a jiných přísadách, takže obsah vápníku u roztavené slitiny bude obvykle větší než · 0,35 fo, V důsledku thho bude nutné snížit obsah vápníku ve slit ině, tak, aby (čkovadlo mělo obsah vápníku ve stanoveném rozmezí. Takové nastavení se provádí běžným způsobem.
Hliník v konečné slitině se také zavede do slitiny jako nečistota v různých přísadách. - 10 -
Je-li zapotřebí, může být také přidáno z jakéhokoliv jiného běžného zdroje hliníku nebo může být hliník vy-rafinován ze slitiny za použití obvyklé techniky. Přesný chemický tvar nebo struktura stroncia v očkovadle není přesně známa. Předkládá se, že stroncium je v očkovadle přítomnoVpodobě silicidu stroncia (SrSÍ2)> když se očkovadlo vyrobí z roztavené lázně různých složek. .Avšak trvá domněnka, že přijatelné tvary stroncia v očkkvadle jsou kovové stroncium a silicid stroncia bez ohledu na to, jak se očkovadlo vytvoří.
Kovové stroncium není snadné extrahovat z jeho hlavních rud, jako je stroncianid, uhličitan strontnatý (SrCO^) a celestín, síran strontnatý (SrSO^). Hospodárně není praktické použít kovového stroncia při výrobě očkovadla a je výhodné, aby očkovadlo bylo vyrobeno s použitím stronciové rudy. V USA pat. spisu č. 3 333 954 je popsána vhodná metoda pro vytvoření křemíkatého očkovadla obsahujícího přijatelné tvary stroýncia, přičemž zdrojem stroncia je uhličitan strontnatý nebo síran strontnatý. Uhličitan i sáran se přidají eo roztavené lázně ferosilicia. Přidání síranu se provede další přísadou tavidla. Vhodnými tavidly jsou uhličitan alkalického - 11 kovu, hydroxid sodný a borax. Způsob podle USA pat. spisu č. 3 333 954 zahrnuje přidávání materiálu bohatého na stroncium , z roztaveného ferosilicia, majícího malé množství vápníkových a hliníkových nečistot, a to při dostatečné teplotě a pro dostatečně dlouhou dobu, aby potřebné množství stroncia mohlo vniknout do ferosilicia.
Uvedený USA pat. spis č. 3 333 954 se zde uváď^. jako znýmá literatura a popisuje vhodný způsob přípravy z křemíkatého očkkvadla obsahujícího
V stroncium, ke kterému se může přidat bud materiál bohatý na stroncium, nebo materiál bohatý na titan nebo oba materiály, aby se vytvořilo očkovadlo podle vynálezu. Přidání materiálu bohatéhoho na zirkon, materiálu bohatého na titan nebo obou materiálů může být provedeno tak, že se tyto materiály přidají do roztavené v lázně ferosilicia bud před přidáním materiálu bohatého na stroncium nebo po tomto přidání nebo při nan. Přidání materiálu bohatého na zirkon, materiálu bohatého na titan nebo obou materiálů, lze provést jakýmkoliv vhodným způsobem.
Je známo, že stroncium je velmi těkavý a reaktivní prvek, a že obvykle pouze asi 50 % stroncia přidaného do taveniny se objeví v ockovadle. 12
Na to musí být vzat zřetel, když se rozhoduje o množství stronciaVpotřebném očkovadle.
Materiál bohatý na zirkon může pocházet z jakéhokoliv obvyklého zdroje zirkonu, například slitiny zirkonu a křemíku, kovového zirkonu a odpadu slitiny zirkonu.
Materiál bohatý na titan může pocházet z jakéhokoliv běžného zdroje titanu. V hotovém očkovadle je normální množ ství stopových prvků nebo zbytkových nečistot. Je výhodné, aby množství zbytkových nečistot bylo v očkovadle udržwání nízké. V tomto popisu i v definici jsou pro centa prvků míněna jako hmotnostní procenta na základě ztuhlého konečného vyrobeného očkovadla, ledaže by bylo udáno jinak.
Je výhodné, aby se očkkvadlo vytvořilo z roztavené směsi různých složek shora popsaných, avšak určité zlepšení hloubky zakalení se zjistilo, když se očkovadlo podle vynálezu vytvořilo v podobě suché směsi nebo briket obsahující všechny složky, a to bez vytvoření roztavené směsi jednotlivých složek.
Je také možné užít dvou nebo tří složek ve slitině, a - 13 pak přidat χκχχ±±±±χ£ ostatní složky bud v suchém tvaru nebo jako brikety do roztavené železné lázně, jež má být zpracována. Takto spadá také do rozsahu vynálezu vytvoření křemíkatého očkovadla obsahujícího stroncium a jeho použití s materiálem bohatým na zirkon, s materiálem bohatým na titan nebo s kombinací obou těchto materiálů. Přidání očkovadla do litiny se provede jakýmkoliv běžným způsobem. S výhodou se očkovadlo přidá co nejblíže ke konečnému odlévání. Typicky se použije očkování v pánvi a v proudu, aby se dosáhlo velmi dobrých výsledků. Lze také užít očkování ve formě. Očkování v proudu znamená přidání očkkvadla do roztaveného proudu, když postupuje do formy.
Množství přidávaného očkovadla může kolísat a lze užít běžných postupů pro určení množství očkovadla, jež má být přidáno. Byly zjištěny přijatelné výsledky při přidání přibližně 2,27 až 2,72 kg očkovadla na tunu litiny, když se užilo očkování v pánvi. I když shora provedená diskuse se týkala především přidáním očkovadla podle vynálezu do litiny za účelem výroby šedé litiny, je rovněž možné přidat očkovadlo podle vynálezu do taveniny pro snížení zakalení v tažném železe, - 14 -
Vynález bude nyní pqsán na příkla- dech provedení. Příklad 1 V tomto příkladu je udán způsob pro yýrobu očkovadla podle vynálezu. Do grafitového kelímku o obsahu 13,607S kg, náležejícího do indukční pece, se navrství křemíkový kov, křemíkové stroncium, krychličky v hliníku a železo árraco společně bud s křemíkovým zirkonem, kovovým titanem nebo směsí kovového zirkonu a tita- v nu. Všechny složky se získají z obvyklých zdrojů. Železo Arnco představuje běžnou směs čistého železa, obvykle o čistotě 99 /-. Typická půůmyšlová analýza železa Armco je následující:
Tabulka I složka uhlík mangan fosfor síra železo procento 0,03 0,07 0,006 0,003 zbytek - 15 -
Roztavením směsi pod částečným krytem argonu a udržováním teploty lázně na hodnotě co nejnižší se minimalizují oxidační ztráty. Výsledná roztavená směs se pak odlije do grafitových misek a potom se rozdrtí po jejím ztuhnutí.
Množství různých složek v očlcovadle musí být monitorováno, aby spadaly do rozsahu návodu podle vynálezu. To se provede obvyklým způsobem.
Shora uvedeným postupem se vyrobí přijatelné očkovadlo. Příklad 2
Tento příklad ilustruje další způsob provedení pro výrobu očkovadla podle vynálezu. V peci se zakrytým obloukem se uvedou do reakce křemen, odpadové železo a zdroj uhlíku pro vytvoření ferosilicia běžným způsobem, přičemž obsah křemíku je v razmezí 15 až 90 JÍ celkověji hmotnosti taveniny. Obsah vápníku ve ferosiliciu se nastaví ' na 0,02 c/6 obvyklým způsobem. K této směsi se přidá křemíkové stroncium a křemíkový zirkon, kovový titan nebo obojí. Je známo, že stroncium je velmi těkavý a - 16 - reaktivní prvek, když se přidá ke kapalnému ferosili-ciu a proto přidané množství bude se poněkud měnit s okolnostmi přidávání. Prakticky bylo zjištěno, že 50 cjo stroncia přidaného k ferosiliciu se podrží v oč-kovadle. V každém případě je obsah stroncia, zirkonu, titanu a vápníku v očkovadle v rozmezích shora uvedených, například 0,1 až 10 Je, 0,1 až 15,0 Jo, popřípadě 0,1 až 20,0 Ja, a popřípadě méně než 0,35 /*.
Po přidání stron^cia a zirkonu, titanu nebo obojího se slitina nechá ztuhnout a rozdrtí se na velikost 9,525 x P pro očkování v pánvi. Ztuhnutí a drcení se provádí obvyklým způsobem.
Takto se vyrobí vhodná očkovadla podle vynálezu. P ř í k la d 3
Tento příklad ilustruje očkování litiny křemíkatým očkovadlem podle vynálezu, jež obsahuje jak stroncium, tak i zirkon, jakož i hloubky zakalení, jichž se tím dosáhne ve srovnání s průmyslovými křemíkatými očkovadly obsahujícími stroncium. - 17 -
Roztavená lázeň 45,34 kg běžné litiny byla připravena v hořčíkovém kelímku indukční pece na 120 k¥. Grafitový kryt, kterým může proudit ar-gon rychlostí 0,283 m /hod. se umístí přes pec. Argon vytváří ochrannou atmosféru a tím minimalizuje oxidační ztráty. S povrchu lázně se odstraní struska a teplota se zvýší na 1510 C za účelem přípravy pro odpich. Analýza této roztavené lázně dala následující typické výsledky : T a b u 1 složka celkové množství uhlíku křemík síra fosfor mangan titan chrom
železo k a II hmotnostní procento 3,20 2,10 0,10 o,10 0,80 0,02 0,02 zbytek
Pro zpracování litiny se užije očkování v pánvi. Kelímky z grafitu Clay č. 10 se předehřejí na 1025 °C v peci vytápěné plynem. Pánev se - 18 umístí k indukční peci, kde se užije stupnice pro odměřování 6 kg litiny. Očkovadlo se přidává k proudu kovu odpichovaného z pece do pánve. Malý zbytek roztaveného železa se obvykle ponechá na dnu pánve než se provede očkování. Očkovadlo se přidá v průběhu konce odpichu. Očkovadlo se přidává jako legovací přísada 0,3 °/ο, což je ekvivalentní k přidání 2,72 kg na tunu. Teplota zpracovaného kovu se monitoruje termočlánkem. Když kov chladne, odstraňuje se jakákoliv struska, tvořící se na jeho poorchu.
Když kov v kelímku dosáhne teploty 1325 °C, odlévá se do chladicích bloků 4C. Průměrem měření hloubky zakalení z těchto bloků vedl k údajům sestaveným v tabulce III.
- 19 - Tabulka III vzorek c. fa Zr fa Sr průměrná hloubka zakalení (mm) 1 0,12 0,72 2,3 2 0,14 0,79 4,8 3 0,24 0,83 2,0 4 0,25 0,82 4,6 5 0,58 0,86 3,0 6 0,72 0,73 4,6 7 0,93 0,94 1,9 8 0,95 0,60 5,4 9 1,00 0,83 1,6 10 1,32 0,80 3,5 11 1,53 0,84 2,4 12 1,54 0,75 3,6 13 1,70 0,75 2,4 14 2,00 0,75 4,7 15 1,90 0,64 2,8 16 2,22 0,91 1,7 17 2,28 0,60 3,3 18 3,15 0,81 2,0 19 3,10 0,88 4,6 20 5,69 0,95 2/7 21 11,54 0,97 4,9 20 Očkovadla podle vynálezu byla připravena s proměnlivým stupni zirkonu, zatímco množství stroncia bylo udržováno v podstatě konstantní. Způsob uvedený v hořejších příkladech byl pouýit pro přípravu těchto různých očkovadel. Procenta stroncia a zirkonu společně s výslednými měřeními hloubky zakalení očkované šedé litiny jsou udány v hořejší tabulce III.
Každé jednotlivé z uvedených očkovadel mělo chemickou analýzu kromě toho, co je shora uvedeno. Typická chemická analýza ukázala přibližně 75 křemíku, méně než asi 1 vápníku, maximálně asi polovinu procenta hliníku, zbytek železo s obvyklým množstvím zbytkových nečistot. Protokol pro měření hloubky zakalení je -podrobně nasán v normě ASTM A 367-60 4. vyd. 1978. Způsob B byl užit z ASTM A 367-60. Písková zrnka byla spojena olejem a vypálena. Jediné zrnko se použilo spíše než spojitá zrnka. Chladicí deska byla ocelová a nebyla chlazena vodou. Hloubka zakalení byla měřena postupem ASTM A 367-60.
Hloubky zakalení dosažené při užití průmyslového křemíkatého očkovadla obsahujícíhp stronciumj v- - byly typicky asi 6,0 mm za identických zkušebních podmínek. Typická chemická analýza 21 očkovadla SUPSESSEI) je následující:
Tabulka IY složka procento křemík asi 75 stroncium asi 0,8 vápník <0,1 hliník <40,5 železo zbytek zbytkové nečistoty obvyklé množství
Je proto zřejmé, že očkovadlo podle vynálezu dává lepší výsledky než očkovadlo, obsahující pouze stroncium. Příklad 4
Tento příklad ilustruje očkování litiny křemíkatým očkovadlem podle vynálezu, obsahujícím jak stroncium tak i titan, jakož i zlepšené hloubky zakalení takto dosažené. v
Byla připravena roztavená lázeň železa, jak je popsáno v příkladu 3. Očkovadla byla při- - 22 - « pravena podle vynálezu. Tentokrát bylo procentové množství stroncia udržováno poměrně konstantní a bylo měněno množství titanu. Tabulka Y ukazuje procentové množství stroncia a titanu v každém očkovadle, jakož i hloubky zakalení, kterých se socílilo u litiny takto očkované. Příprava chladicí tyče a měření hloubky zakalení byly stejné jako u příkladu 3 za použití chladicí tyče 4C.
Tabulka Y příklad č. Ti % Sr průměrná hloubka zakalení (mm) 0,98 4,6 0,92 5,2 0,70 3,2 0,77 3,8 0,99 3,3 0,82 5,7 0,93 4,5 0,54 4,4 0,70 4,4 0,94 3,9 1,05 . 74,3 22 0,13 23 0,22 24 0,30 25 0,60 26 0,75 27 0,79 28 0,83 29 0,95 30 1,10 31 1,51 32 1,31 23 sloučenina č. c/i> Ti /•o 8r průměrná hloubka zakalení (mm) 33 1,21 0,49 5,2 34 1,68 0,74 3,8 35 2,00 0,75 3,8 36 2,28 0,84 4,8 37 2,48 0,70 3,2 38 2,96 0,94 5,3 39 5,02 0,83 4,6 40 10,19 1,23 5,1 41 15,16 1,23 4,5 Každé jednotlivé z očkovadě1 má ty- pickou chemickou analýzu v ♦ 1 -f · v v přibližné 75 c/o křemíku, méně než asi 0,1 vápníku, nejvýše přibližně půl proventa nebo jedno procento hliníku, zbytek je železo s obvyklým množstvím zbytkových nečistot , jakož i s množstvím stroncia a titanu, které je uvedeno v hořejší tabulce V. Při srovnání průmyslového očkjkapeťETá s očkovadlem SUPERSESD je jasně patx&é^že křemíkaté očkovadlo podle vynálezu^^etJsahující jak stronciura tak i titan, vytvář>«dííoubky zakalení daleko lepší než jakých s^-dosáhne s průmyslovým očkovadlem, které dává ^kloubku zakalení 6 mm za obvyklých zkušebních podmínek. 24 - Příklad 5
Tento příklad ilustruje synergický účinek získaný očkovadly podle vynálezu. Očkovadla byla připravena podle vynálezu a bylo jimi naočkováno obvyklé roztavené železo. Byly vyrobeny chladicí tyče 4C a pak byly měřeny hloubky zakalení. Výsledky těchto zkoušek jsou v následující tabulce VI.
Tabulka VI vzorek č. Sr p> Zr Ti průměrná hloubka zakalení (mm) 42 0,64 - • 6,2 43 - 1,95 - 12,7 44 0,76 1,70 - 2,4 45 0,84 1,53 - 2,4 46 - - 1,00 11,2 47 0,77 - 0,60 3,9 48 0,74 — 1,68 3,8
Vzorek 42 byl očkován očkovádiem SUPERSSED. Vzorky 43 a 46 byly připraveny způsobem popsaným v příkladu 1 s tou výjimkou, že bylo užito pouze zirkonu nebo pouze titanu. Každé jednotlivé - 25 - očkovadlo má kromě shora uvedeného množství stron-cia, ziskonu a titanu typickou chemickou analýzu přibližně 75 /3 křemíku, mene nez asi 0,1 c/o vápníku, nejvýše asi polovinu procenta hliníku, zbytek železo a obvyklé stopové neěistéty.
Je zřejmé, že výsledky získané z kombinování stroncia se zirkonem nebo titanem jsou skutečně synergické. Očkovadlo obsahující zirkon nebo titan bez stroncia dává horší výsledky než očkosadlo obsahující stroncium, takže je syneigické, že přídavek zirkonu nebo titanu k očkovadlu obsahujícímu stroncium dává lepší výsledky než jsou výsledky obvyklého stroncio-vého očkovadla. Příklad 6 IC roztavené tavenině železa byla přidána směs průmyslového křemíkatého očkovadla obsahujícího stroncium,SUPERSSED a buď kovový titan nebo křemíkový zirkon. Množství křemíkového zirkonu nebo kovového titanu smíšeného s průmyslovým očkovadlem je znázorněno v následující tabulce VII. 26 -
Tabulka VII průměrná hloubka zakalení v mm vzorek množství množství č. kovového křemíkového titanu v g zirkonu v g 43 50 2,70 51 - 0,54 6,2 5,5 5,0
Bylo provedeno očkování v pánvi a každý z různých spracováných vzorků byl přezkoušen na kloubku zakalení v souhlasu s AGT1-1 367-60 za použití chladicích bloků 40, jak uvedeno v příkladu 3. Průmyslové očkcvadlo, vzorek 49, byl ír,U?-S?»S33]j.
Je zřejmé, že i když zirkon a titax byly pouze smísony s průmyslovým očkovadlem obsahujícím stroncium, dostanou se lepší výsledky než bez zirkonu a titanu. Příklad 7
Tento příklad udává jeden způsob pro výrobu očkovadla podle vynálezu, jakož i způsob zpracování roztaveného železa pro výrobu šedé litiny.
- 27 - v Lázeň roztaveného železa se zpracuje očkovadlem podle vynálezu a srovnává se jak s nezpracovanou litinou, tak i s litinou zpracovanou průmyslovým křemíkatým očkovadlem, obsahujícím stroncium, SUPSBSSSD.
Do grafitového kelímku na 13,61 kg indukční pece se umístí křemíkový kov, křemíkové stroncium, krychličky hliníku a železo ármco.
Do soustavy v kelímku se přidá křemíkový zirkon. Oxidační ztráty byly minimalizovány roztavením složek pod částečnou ochrannou atmosféry argonu a udržováním teploty lázně na co nejnižší hodnotě. Slitiny byly odlity do grafitových misek a potom roz- v drceny na velikost 9,53 mm x 65 M. Část rozdrceného materiálu byla podrobena chemické analýze. Chemické složení očkovadla podle vynálezu a průmyslového křeníkatého očkovadla obsahujícího stroncium, jsou uvedeny níže.
Tabulka VIII - 28 složka vynález průmyslové oČkovadlo Λ křemík 75,45 77,59 stroncium 0,84 0,64 vápník 0,0?45 0,038 hliník 0,32 0,34 zirkon 1,53 - železo zbytek zbytek
Shora uvedená čísla udávají procenta. Obě očkovadla obsahují nečistoty φ v obvyklých množstvích.
Potom bylo vyrobeno několik železných tavenin zavedením surového zeleza, zeleza Armco, jak shora uvedeno, křemíkového kovu, elektrolytického man-genu, ferofosforu a ferusulfidu do kelímků z oxidu horečnatého. Indukční pec na 45,36 kg byla použita pro roztavení uvedených složek a byla udržována pod částečnou ochrannou atmosférou argonu pro minimalizování oxidačních ztrát. Základní železné taveniny měly následující chemickou typickou analýzu, uvedenou v následující tabulce IX. - 29 -
Tabulka IX složka procenta celkové imožství uhlíku 3,20 křemík 2,10 mangan 0,80 fosfor 0,10 síra 0,10 železo zbytek zbytkové nečistoty normální
Taveniny byly promíchány a byla odstraněna struska. Teplota lázní byla pak zvýšena na 1510 °C jako příprava na odpich. B2/I0 odpíchnuto několik pánví železa o sedmi kilogramech. První pánev každé lázně nebyla zpracována očkovadlem. Každá ze zbývajících pánví byla očkována 0,30 j-ó legovacím přídavkem očkovadel. Byly zhotoveny chladicí tyče 4C ve shodě s normou ASTM 367-/60 a byla měřena hloubka zakalení. Průměrné výsledky pro hloubku zakalení tří vzorků jsou následující: 4 ’Ί - 30 -
Tabulka X hloubka zakalení v mm bez očkovadla 14,8 očkovadlo podle vynálezu 2,4 průmyslové očkovadlo 6,2 rffrůayslové křemíhaté očkovadlo ob g-f.-nrtrwviiim Vylo *íqtrnn/' fy ^-Ι^ΤΊ νΤηΤπΉ η,Λ j° ρτ^^όττπηη pnř! -irmňVmi, Sílí tlT^T7^gS»·.
Je zřejmé, že očkovadla podle vynálezu dávají daleko lepší výsledky než jsou výsledky běžného průmyslového £ očkovadla nebo u nezpracovaných vzorků.
Je zřejmé, že výhodná provedení vynálezu zde uvedená pro účely ilustrace zahrnují všechny změny a obměny těchto provedení a spadají do rámce vynálezu. t

Claims (3)

  1. Ρ A Τ Ε Ν Τ Ο V É Ν Á R Ο Κ Υ 1, Ferosiliciové očkovadlo pro litinu, zejména pro šedou litinu, vyznačené tím, že obsahuje od 0,1 do 10 hmot*. H stroncia, od stopového množství do 0,35 hnot*.% vápníku, jednu nebo více přísad zvolených ze skupiny sestávající ze zirkonu a/nebo titanu v celkovém množství přísady nebo přísad od 0,1 do 20 hmot*. % a od 15 do 90 hmot*. % křemíku
  2. 2. Ferosi 1 iciové očkovadlo podle nároku 1 vyznačené tím, že obsahuje od 0,4 do 1 hmot*. % stroncia, od 0,5 do 2,5 hmohř.% zirkonu a od stopového množství do 0,1 hraotf. % vápníku.
  3. 3. Ferosiliciové očkovadlo podle nároku 1 vyznačené tím, že obsahuje od 0,4 do 1 hmot».% stroncia, od 0,3 do 2,5 hmotj*. 3 titanu a od stopového množství do 0,1 hmot. a vápníku.
    < Ό "V r— -n 25 > s o w 1—' c CO t o 2 * i ? — . P = o ca nc o c; D to O I < J ca f O (O — - . ca
CS87412A 1986-01-21 1987-01-20 Inoculant for grey cast iron CZ41287A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/821,091 US4666516A (en) 1986-01-21 1986-01-21 Gray cast iron inoculant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ41287A3 true CZ41287A3 (en) 1996-01-17

Family

ID=25232477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS87412A CZ41287A3 (en) 1986-01-21 1987-01-20 Inoculant for grey cast iron

Country Status (27)

Country Link
US (2) US4666516A (cs)
EP (1) EP0232042B1 (cs)
JP (1) JPS62180010A (cs)
KR (1) KR910001484B1 (cs)
CN (1) CN1011046B (cs)
AT (1) ATE68833T1 (cs)
AU (1) AU580463B2 (cs)
BR (1) BR8700190A (cs)
CA (1) CA1300894C (cs)
CZ (1) CZ41287A3 (cs)
DD (1) DD253436A5 (cs)
DE (1) DE3773952D1 (cs)
DK (1) DK167227B1 (cs)
EG (1) EG18095A (cs)
ES (1) ES2025641T3 (cs)
FI (1) FI83540C (cs)
GR (1) GR3002991T3 (cs)
IN (1) IN169153B (cs)
MX (1) MX4925A (cs)
NO (1) NO168539C (cs)
PH (1) PH23267A (cs)
PL (1) PL148685B1 (cs)
PT (1) PT84147B (cs)
RU (1) RU1813113C (cs)
TR (1) TR22815A (cs)
YU (1) YU44610B (cs)
ZA (1) ZA869334B (cs)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247213A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Kimura Chuzosho:Kk 鋳鉄用接種剤
US5008074A (en) * 1990-04-26 1991-04-16 American Alloys, Inc. Inoculant for gray cast iron
EP0470546B1 (en) * 1990-08-07 1998-11-04 Hitachi Maxell Ltd. Magneto-optical recording medium
NZ240662A (en) * 1990-11-27 1993-04-28 Ici Australia Operations Preparation of the anhydrous crystalline form of fenoxydim
FR2697766B1 (fr) * 1992-11-06 1995-01-27 Tech Ind Fonderie Centre Procédé pour maîtriser, dans un moule de fonderie contre au moins un refroidisseur métallique, la trempe d'une pièce en fonte lamellaire, telle qu'un arbre à cames, un cylindre de laminoir ou autre.
NO179079C (no) * 1994-03-09 1996-07-31 Elkem As Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel
US5580401A (en) 1995-03-14 1996-12-03 Copeland Corporation Gray cast iron system for scroll machines
US5755271A (en) * 1995-12-28 1998-05-26 Copeland Corporation Method for casting a scroll
FI115649B (fi) 1998-06-10 2005-06-15 Metso Paper Inc Menetelmä paperin valmistamiseksi ja paperikone
US6551373B2 (en) 2000-05-11 2003-04-22 Ntn Corporation Copper infiltrated ferro-phosphorous powder metal
US6793707B2 (en) 2002-01-10 2004-09-21 Pechiney Electrometallurgie Inoculation filter
US6613119B2 (en) 2002-01-10 2003-09-02 Pechiney Electrometallurgie Inoculant pellet for late inoculation of cast iron
US6676894B2 (en) 2002-05-29 2004-01-13 Ntn Corporation Copper-infiltrated iron powder article and method of forming same
US20050189083A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Stahl Kenneth G.Jr. Casting mold and method for casting achieving in-mold modification of a casting metal
DE102010008839B4 (de) * 2010-02-22 2016-04-21 Spectro Analytical Instruments Gmbh Verfahren zur Bestimmung von Kohlenstoff in Gusseisen
KR101822203B1 (ko) * 2011-12-23 2018-03-09 두산인프라코어 주식회사 고강도 편상 흑연 주철의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 편상 흑연 주철, 상기 주철을 포함하는 내연기관용 엔진바디
CN102747267B (zh) * 2012-07-01 2013-05-15 吉林大学 微合金化超高强度高碳当量灰铸铁
FR2997962B1 (fr) * 2012-11-14 2015-04-10 Ferropem Alliage inoculant pour pieces epaisses en fonte
US10252733B1 (en) 2012-11-15 2019-04-09 Pennsy Corporation Lightweight fatigue resistant railcar truck, sideframe and bolster
US11345372B1 (en) 2012-11-15 2022-05-31 Pennsy Corporation Lightweight yoke for railway coupling
US11345374B1 (en) 2012-11-15 2022-05-31 Pennsy Corporation Lightweight coupler
CN103805731B (zh) * 2013-12-09 2016-09-14 重庆市极鼎金属铸造有限责任公司 一种球墨铸铁的孕育方法
RU2562848C1 (ru) * 2014-07-11 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) Способ раскисления стали в ковше
US10767238B2 (en) * 2016-04-15 2020-09-08 Elkem Asa Gray cast iron inoculant
CN107043886A (zh) * 2016-12-14 2017-08-15 徐世云 一种镍铝锰‑硅钙合金负载纳米氧化锆‑氮化钽的耐热铸铁用复合变质剂及其制备方法
JP6993646B2 (ja) * 2018-04-24 2022-01-13 株式会社ファンドリーサービス 鋳鉄用接種剤
CN108857139A (zh) * 2018-07-23 2018-11-23 共享装备股份有限公司 灰铸铁焊接用焊丝及其制备方法
CN109468461B (zh) * 2018-11-20 2021-05-14 宁夏兰湖新型材料科技有限公司 高硅硅锆合金及其生产方法
CN114713774B (zh) * 2022-04-11 2023-12-15 邢台轧辊沃川装备制造有限公司 高强度耐热灰铸铁炉门框生产方法
EP4442848A1 (en) * 2023-04-06 2024-10-09 Foseco International Limited Metal treatment additive and method
CN119859773B (zh) * 2025-03-24 2025-07-04 成都宏源铸造材料有限公司 一种含稀土元素的高效铸铁孕育剂

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2036576A (en) * 1933-08-25 1936-04-07 Hardy Metallurg Company Process for making alloys
US2154613A (en) * 1936-08-08 1939-04-18 Robert G Guthrie Method for producing alloys
US2221781A (en) * 1938-04-14 1940-11-19 Electro Metallurg Co Addition agent and its use in the treatment of iron and steel
US2280283A (en) * 1940-01-05 1942-04-21 Electro Metallurg Co Deep-hardening boron steels
US2610911A (en) * 1945-09-19 1952-09-16 Guaranty Invest Corp Ltd Metallurgy
US2444354A (en) * 1945-10-05 1948-06-29 Chromium Mining & Smelting Cor Treatment of cast iron
US2494238A (en) * 1948-05-26 1950-01-10 Waterbury Farrel Foundry & Mac Method of making gray cast iron
US2676097A (en) * 1951-03-08 1954-04-20 Vanadium Corp Of America Composition for addition to cast iron or steel
US2750284A (en) * 1951-12-22 1956-06-12 Allis Chalmers Mfg Co Process for producing nodular graphite iron
US2805150A (en) * 1954-03-11 1957-09-03 Vanadium Corp Of America Composition for addition to cast iron or steel
US2821473A (en) * 1956-08-01 1958-01-28 Meehanite Metal Corp Method of making nodular cast iron
US2932567A (en) * 1957-06-06 1960-04-12 Norman R Evans Cast iron and process for making same
GB1002107A (en) * 1962-08-31 1965-08-25 British Cast Iron Res Ass Improvements in the manufacture of cast irons
US3527597A (en) * 1962-08-31 1970-09-08 British Cast Iron Res Ass Carbide suppressing silicon base inoculant for cast iron containing metallic strontium and method of using same
GB1005163A (en) * 1963-08-10 1965-09-22 British Cast Iron Res Ass Improvements in the manufacture of inoculants for cast irons
US3374086A (en) * 1965-06-16 1968-03-19 Union Carbide Corp Process for making strontium-bearing ferrosilicon
SU544706A1 (ru) * 1975-05-11 1977-01-30 Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср Лигатура
US4017310A (en) * 1975-12-31 1977-04-12 Union Carbide Corporation Method for making strontium additions to ferrosilicon
JPS5636682A (en) * 1979-09-04 1981-04-09 Mansei Kogyo Kk Electronic learning machine
US4440568A (en) * 1981-06-30 1984-04-03 Foote Mineral Company Boron alloying additive for continuously casting boron steel
HU187645B (en) * 1982-02-18 1986-02-28 Vasipari Kutato Fejleszto Process for the production of complex ferro-alloys of si-base
DE3323203A1 (de) * 1983-06-28 1985-01-10 Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg Verfahren zur herstellung von strontiumhaltigen ferrossilicium- oder siliciumlegierungen
US4522377A (en) * 1983-09-19 1985-06-11 The Budd Company Method and apparatus for processing slag

Also Published As

Publication number Publication date
US4749549A (en) 1988-06-07
US4666516A (en) 1987-05-19
NO168539C (no) 1992-03-04
PL263719A1 (en) 1988-02-04
ATE68833T1 (de) 1991-11-15
YU223786A (en) 1988-12-31
PH23267A (en) 1989-06-23
EG18095A (en) 1992-08-30
KR870007286A (ko) 1987-08-18
ZA869334B (en) 1988-07-27
DK167227B1 (da) 1993-09-20
JPH0456082B2 (cs) 1992-09-07
DK28587A (da) 1987-07-22
JPS62180010A (ja) 1987-08-07
MX171401B (es) 1993-10-25
PL148685B1 (en) 1989-11-30
EP0232042B1 (en) 1991-10-23
CA1300894C (en) 1992-05-19
GR3002991T3 (en) 1993-01-25
FI83540C (fi) 1991-07-25
YU44610B (en) 1990-10-31
NO168539B (no) 1991-11-25
DE3773952D1 (de) 1991-11-28
KR910001484B1 (ko) 1991-03-09
EP0232042A3 (en) 1988-04-27
DK28587D0 (da) 1987-01-20
MX4925A (es) 1993-12-01
BR8700190A (pt) 1987-12-01
RU1813113C (ru) 1993-04-30
TR22815A (tr) 1988-08-10
CN87100402A (zh) 1987-08-12
PT84147B (pt) 1989-03-30
ES2025641T3 (es) 1992-04-01
EP0232042A2 (en) 1987-08-12
FI870138L (fi) 1987-07-22
AU6786587A (en) 1987-07-30
NO870090D0 (no) 1987-01-09
NO870090L (no) 1987-07-22
FI83540B (fi) 1991-04-15
CN1011046B (zh) 1991-01-02
FI870138A0 (fi) 1987-01-14
DD253436A5 (de) 1988-01-20
IN169153B (cs) 1991-09-07
PT84147A (en) 1987-02-01
AU580463B2 (en) 1989-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ41287A3 (en) Inoculant for grey cast iron
AU2017249489B2 (en) Gray cast iron inoculant
CA1196195A (en) Boron alloying additive for continuously casting boron steel
EP0874916B1 (en) Composition for inoculating low sulphur grey iron
US3527597A (en) Carbide suppressing silicon base inoculant for cast iron containing metallic strontium and method of using same
RU2016112C1 (ru) Способ модифицирования алюминиевых сплавов
SU1715856A1 (ru) Способ получени чугуна с вермикул рным графитом
AU2022250998B2 (en) Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof
US3318691A (en) Process for producing castings from an iron alloy containing silicon
SU1447908A1 (ru) Флюс дл обработки литейных алюминиево-кремниевых сплавов
SU785373A1 (ru) Модификатор дл чугуна и стали
SU773119A1 (ru) Лигатура
SU562581A1 (ru) Модификатор
SU1708909A1 (ru) Модификатор дл чугуна