NO179079B - Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel - Google Patents

Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel Download PDF

Info

Publication number
NO179079B
NO179079B NO940819A NO940819A NO179079B NO 179079 B NO179079 B NO 179079B NO 940819 A NO940819 A NO 940819A NO 940819 A NO940819 A NO 940819A NO 179079 B NO179079 B NO 179079B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
weight
inoculant
metal oxides
graphite
cast iron
Prior art date
Application number
NO940819A
Other languages
English (en)
Other versions
NO179079C (no
NO940819L (no
NO940819D0 (no
Inventor
Torbjoern Skaland
Original Assignee
Elkem As
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 As filed Critical Elkem As
Priority to NO940819A priority Critical patent/NO179079C/no
Publication of NO940819D0 publication Critical patent/NO940819D0/no
Priority to PCT/NO1995/000029 priority patent/WO1995024508A1/en
Publication of NO940819L publication Critical patent/NO940819L/no
Publication of NO179079B publication Critical patent/NO179079B/no
Publication of NO179079C publication Critical patent/NO179079C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C35/00Master alloys for iron or steel
    • C22C35/005Master alloys for iron or steel based on iron, e.g. ferro-alloys
    • 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)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et ferrosilisiumbasert ympemiddel for fremstilling av støpejern hvor grafitt foreligger som flakgrafitt, kompaktgrafitt eller som kulegrafitt. Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel.
Støpejern produseres typisk i en kupolovn eller en induksjonsovn og har vanligvis et innhold på 2 - 4 % karbon. Karbonet er intimt blandet med jernet og den form som karbonet har i det størknede støpejern er meget viktig for støpejernets egenskaper. Hvis karbonet har form av jernkarbid, betegnes støpejernet som hvitt støpejern og er kjennetegnet ved at det er hardt og sprøtt, hvilket er uønskelig ved visse anvendelser. Hvis karbonet har form av grafitt, er støpejernet bløtt og bearbeidbart og betegnes grått støpejern.
Grafitt kan opptre som flakgrafitt, kompaktgrafitt eller som kulegrafitt og variasjoner derav. Kulegrafitt gir den form for støpejern som har høyest styrke og er mest duktil.
Den form som grafitten har såvel som mengden av grafitt i forhold til mengden av jernkarbid kan kontrolleres med visse additiver som fremmer dannelse av grafitt under størkningen av støpejern. Disse additiver betegnes ympemidler og deres tilsetning til støpejern ymping. Ved støping av jernprodukter av støpejern plages støperiarbeideren til stadighet av dannelse av jernkarbider i tynne deler av støpeproduktet. Dannelse av jernkarbid forårsakes av hurtig avkjøling av de tynne deler sammenlignet med den langsomme avkjøling av de tykkere deler av støpeproduktet. Dannelsen av jernkarbid vurderes ved måling av hvitdybde, og et ympemiddels evne til å forebygge dannelse av jernkarbid og redusere hvitdybden er en enkel måte å måle og sammenligne ympemidlers styrke på.
Det er et konstant behov for å finne frem til ympemidler som reduserer hvitdybden og forbedrer bearbeidbarheten av støpejern.
Da den eksakte kjemi og mekanisme for ymping og hvorfor ympemidler virker som de gjør ikke forstås fullt ut, foregår det en omfattende forskning med henblikk på å skaffe nye ympemidler til industrien.
Det antas at kalsium og visse andre grunnstoffer undertrykker dannelsen av jernkarbid og fremmer dannelsen av grafitt. Et flertall av ympemidler inneholder kalsium. Tilsetningen av disse midler for å hindre dannelsen av jernkarbid lettes vanligvis ved tilsetning av en ferrosilisiumlegering og de vanligvis mest anvendte ferrosilisiumlegeringer er høy-silisiumlegeringer inneholdende 75 - 80 % silisium, og lavsilisiumlegeringer inneholdende 45 - 50 % silisium.
Av US patentskrift nr. 3.527.597 fremgår det at det oppnås god ympevirkning ved tilsetning av 0,1 - 10 vekt % strontium til et silisiumbærende ympemiddel som inneholder mindre enn 0,35 vekt % kalsium og opp til 5 vekt % aluminium.
Det er videre kjent at dersom barium benyttes i forbindelse med kalsium vil de to elementer samvirke for å gi en større reduksjon av hvitdybden enn en ekvivalent mengde kalsium.
Undertrykkelse av karbiddannelse henger sammen med kimdanningsegenskapene for ympemiddelet. Med kimdanningsegenskaper skal det forstås det antall kim som dannes av et ympemiddel. Et høyt antall kim forbedrer ympeeffektiviteten og forbedrer karbidundetrrykkelsen. Videre kan en høy kimdanningshastighet gi en bedre motstand mot tap av ympeeffekt.
Det er nå blitt funnet at tilsetning av oksygen i form av metalloksider til ferrosilisiumbaserte ympemidler inneholdende kalsium og/eller strontium og/eller barium i vesentlig grad øker kimdanningshastigheten.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således et ympemiddel for bruk ved fremstilling av støpejern med flakgrafitt, kompaktgrafitt eller kulegrafitt, hvilket ympemiddel inneholder mellom 40 og 80 vekt % silisium, mellom 0,5 og 10 vekt % kalsium og/eller strontium og/eller barium, mindre enn 4 vekt % aluminium, 0 - 10 vekt % mangan og/eller titan og/eller zirkonium, mellom 0,5 og 10 vekt % oksygen i form av et eller flere metalloksider valgt blant oksider av jern, silisium, mangan, magnesium, aluminium eller kalsium og rest jern.
I henhold til en første utførelsesform utgjøres ympemiddelet av en mekanisk blanding av en ferrosilisiumbasert legering og et eller flere metalloksider.
I henhold til en andre utførelsesform utgjøres ympemiddelet av en ferrosilisiumbasert legering inneholdende et eller flere metalloksider.
Ympemiddelet i henhold til den foreliggende oppfinnelse inneholder fortrinnsvis 0,5 til 5 vekt % mangan og/eller titan og/eller zirkonium.
I henhold til en foretrukket utførelsesform er metalloksidet valgt blant FeO, Fe203, Fe304, Si02, MnO, MgO, AI2O3 og CaSi02-
Oksygeninnholdet i ympemiddelet er fortrinnsvis mellom 1 og 6 vekt %.
Det har overraskende vist seg at ympemiddelet i henhold til den foreliggende oppfinnelse øker antallet av kim som dannes når ympemiddelet tilsettes til støpejern hvorved det oppnås en forbedret undertrykking av karbiddannelsen når ympemiddelet anvendes i samme mengde som konvensjonelle ympemidler, eller det oppnås tilsvarende undertrykkelse av karbiddannelse ved bruk av mindre mengde ympemiddel enn når det anvendes konvensjonelle ympemidler.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av et ympemiddel for fremstilling av støpejern med flakgrafitt, kompaktgrafitt eller kulegrafitt, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at det tilveiebringes en basislegering inneholdende 40 - 80 vekt % silisium, 0,5 - 10 vekt % kalsium og/eller strontium og/eller barium, 0-10 vekt % mangan og/eller titan og/eller zirkonium, mindre enn 4 vekt % aluminium og rest jern hvoretter det til basislegeringen tilsettes 0,5 til 10 vekt % oksygen i form av et eller flere metalloksider valgt blant oksider av jern, silisium, mangan, mangnesium, aluminium eller kalsium.
I henhold til en utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse blandes metalloksidene med basislegeringen ved mekanisk blanding av faste partikler av basislegeringen og faste partikler av metalloksidene. Den mekaniske blanding kan utføres i konvensjonelle blandeapparater som gir en idet vesentlige homogen blanding, så som f.eks. i en roterende trommel.
I henhold til en annen utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilføres metalloksidene til en smelte av basislegeringen hvoretter smeiten størknes. I dette tilfellet tilsettes metalloksidene fortrinnsvis til strålen av smeltet basislegering idet smeiten fylles i støpeformer. Alternativt kan metalloksidene tilsettes til støpeformen hvoretter smeltet basislegering fylles i støpeformene.
EKSEMPEL 1
Fremstilling av ympemiddel.
Fire prøver bestående av 7000 gram 75 % ferrosilisium med en partikkelstørrelse mellom 0,2 og 1 mm og inneholdende ca. 1 vekt % kalsium, 1 vekt % barium og 1 vekt % aluminium ble mekanisk blandet med forskjellige mengder av pulverformede jernoksidmaterialer som vist i tabell 1. Blandingen ble utført i en trommel med kombinert rotasjons- og vippebevegelse for å oppnå en homogen blanding av ympemidlene. Oksygeninnholdet i de fire fremstilte ympemidler A til D er også vist i tabell 1.
EKSEMPEL 2
De fire ympemidlene A til D fremstilt i eksempel 1 ble brukt for ymping av et støpejern inneholdende 3,7 vekt % karbon, 2,4 vekt % silisium, 0,1 vekt % mangan, 0,025 vekt % fosfor, 0,005 % svovel og 0,050 vekt % magnesium. For sammenligningsformål ble det utført to forsøk med bruk av konvensjonelt ympemiddel bestående av 75 % ferrosilisium med tilsats av 1 vekt % kalsium 1 vekt % barium og 1 vekt % aluminium. I hvert forsøk ble 0,3 % ympemiddel tilsatt til støpejernsmelten. Etter utstøping ble nodultettheten i 5 mm seksjoner av støpene bestemt. Resultatene er vist i tabell 2. Forsøk nr. 1 og 2 vedrører forsøk med konvensjonelt ympemiddel mens forsøk nr. 3 til 6 i tabell 2 vedrører forsøk med ympemiddel A til D i henhold til tabell 1 i eksempel 1.
Som det vil ses fra tabell 2, gir ympemidlene i henhold til den foreliggende oppfinnelse en økt nodultetthet på opptil 70 % sammenlignet med bruk av konvensjonelt ympemiddel.
EKSEMPEL 3
Fremstilling av ympemiddel.
Fire prøver bestående av 7000 gram av et konvensjonelt ympemiddel basert på 75 % ferrosilisium og inneholdende 1 vekt % kalsium, 1 vekt % barium og 1 vekt % aluminium ble smeltet i en grafittdigel ved bruk av en induksjonsovn. Mindre mengder av kalsium og barium ble tilsatt til den smeltede legering for å justere for tap av disse elementene under smelting og varmholding. De fire smeltene ble utstøpt i kobberformer under tilsetning av varierende typer og mengder av jernoksider til metallstrømmen og/eller til formene før utstøping. Tabell 3 viser type og mengde av tilsatt jernoksid samt den kjemiske sammensetning av de fremstilte ympemidler.
De fremstilte ympemidlene E til H ble deretter knust og siktet og fraksjonen 0,2 til 1,0 mm av hvert ympemiddel ble brukt for å ympe støpejern som beskrevet i eksempel 4.
EKSEMPEL 4
De fire ympemidlene E til H fremstilt i eksempel 3 ble brukt for ymping av et støpejern inneholdende 3,7 vekt % karbon, 2,4 vekt % silisium, 0,1 vekt % mangan, 0,025 vekt % fosfor, 0,005 vekt % svovel og 0,050 vekt % magnesium. For sammenligningsformål ble det utført et forsøk ved bruk av et konvensjonelt ympemiddel bestående av 75 % ferrosilisium tilsatt 1 vekt % kalsium, 1 vekt % barium og 1 vekt % aluminium. I hvert forsøk ble 0,3 vekt % ympemiddel tilsatt til støpejernsmelten. Etter utstøping ble nodultettheten i 5 mm seksjoner av de støpte prøvene undersøkt. Resultatene er vist i tabell 4. Forsøk nr. 1 vedrører forsøk med bruk av konvensjonelt ympemiddel, mens forsøk nr. 2 - 5 i tabell 4 vedrører forsøk med ympemidlene E til H ifølge tabell 3 i eksempel 3.
Som det kan ses fra tabell 4 ble det oppnådd en økning i nodultettheten på opp til ca. 50 % ved bruk av ympemidlene i henhold til den foreliggende oppfinnelse sammenlignet med det konvensjonelle ympemiddel.

Claims (9)

1. Ympemiddel for bruk ved fremstilling av støpejern med flakgrafitt, kompaktgrafitt eller kulegrafitt, karakterisert ved at det inneholder mellom 40 og 80 vekt % silisium, mellom 0,5 og 10 vekt % kalsium og/eller strontium og/eller barium, mindre enn 4 vekt % aluminium, 0 - 10 vekt % mangan og/eller titan og/eller zirkonium, mellom 0,5 og 10 vekt % oksygen i form av et eller flere metalloksider valgt blant oksider av jern, silisium, mangan, magnesium, aluminium eller kalsium og rest jern.
2. Ympemiddel i henhold til krav 1, karakterisert ved at det utgjøres av en mekanisk blanding av en ferrosilisiumbasert legering og et eller flere metalloksider.
3. Ympemiddel i henhold til krav 1, karakterisert ved at det utgjøres av en ferrosilisiumbasert legering inneholdende et eller flere metalloksider.
4. Ympemiddel i henhold til krav 1-3, karakterisert ved at det inneholder 0,5 til 5 vekt % mangan og/eller titan og/eller zirkonium.
5. Ympemiddel i henhold til krav 1-4, karakterisert ved at metalloksidene er valgt blant FeO, Fe203, Fe304, Si02, MnO, MgO, AI2O3 og CaSi02-
6. Ympemiddel i henhold til krav 1-5, karakterisert ved at oksygeninnholdet er mellom 1 og 6 vekt %.
7. Fremgangsmåte for fremstilling av et ympemiddel for fremstilling av støpejern med flakgrafitt, kompaktgrafitt eller kulegrafitt, karakterisert ved at det tilveiebringes en basislegering inneholdende 40 - 80 vekt % silisium, 0,5 - 10 vekt % kalsium og/eller strontium og/eller barium, 0-10 vekt % mangan og/eller titan og/eller zirkonium, mindre enn 4 vekt % aluminium og rest jern hvoretter det til basislegeringen tilsettes 0,5 til 10 vekt % oksygen i form av et eller flere metalloksider valgt blant oksider av jern, silisium, mangan, magnesium, aluminium eller kalsium.
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at metalloksidene blandes med basislegeringen ved mekanisk blanding av faste partikler av basislegeringen og faste partikler av metalloksidene.
9. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at metalloksidene tilføres til en smelte av basislegeringen hvoretter smeiten størknes.
NO940819A 1994-03-09 1994-03-09 Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel NO179079C (no)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO940819A NO179079C (no) 1994-03-09 1994-03-09 Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel
PCT/NO1995/000029 WO1995024508A1 (en) 1994-03-09 1995-02-13 Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO940819A NO179079C (no) 1994-03-09 1994-03-09 Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO940819D0 NO940819D0 (no) 1994-03-09
NO940819L NO940819L (no) 1995-09-11
NO179079B true NO179079B (no) 1996-04-22
NO179079C NO179079C (no) 1996-07-31

Family

ID=19896909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO940819A NO179079C (no) 1994-03-09 1994-03-09 Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO179079C (no)
WO (1) WO1995024508A1 (no)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109154030A (zh) * 2016-04-15 2019-01-04 埃尔凯姆公司 灰口铸铁孕育剂

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0834577A1 (de) * 1996-09-30 1998-04-08 Peter H. Grelling Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Eisenschmelzen, sowie nach diesem Verfahren hergestellter Gussstahl oder hergestelltes Gusseisen
NO306169B1 (no) * 1997-12-08 1999-09-27 Elkem Materials Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmÕte for fremstilling av ympemiddel
DE10118261A1 (de) * 2001-04-11 2002-10-17 Fischer Georg Automobilguss Zusatz zu Impfmitteln zum Animpfen von in einem Konverter mit Magnesium behandelten Gusseisenschmelzen
US6793707B2 (en) 2002-01-10 2004-09-21 Pechiney Electrometallurgie Inoculation filter
GB0614705D0 (en) 2006-07-25 2006-09-06 Foseco Int Improved meethod of producing ductile iron
FR2997962B1 (fr) * 2012-11-14 2015-04-10 Ferropem Alliage inoculant pour pieces epaisses en fonte
CN103394656A (zh) * 2013-08-15 2013-11-20 张传海 一种铸造用复合孕育剂的制备方法
CN105033196A (zh) * 2014-08-14 2015-11-11 成都宏源铸造材料有限公司 一种灰铸铁孕育剂的制备方法及其应用
CN104195417A (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 成都宏源铸造材料有限公司 一种球墨铸铁用管模粉的制备方法及其应用
CN104213014A (zh) * 2014-08-18 2014-12-17 成都宏源铸造材料有限公司 一种薄壁急冷件孕育剂及其制备方法和应用
CN104195414A (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 成都宏源铸造材料有限公司 一种硅粒孕育剂的制备方法及其应用
CN104195416B (zh) * 2014-08-18 2016-05-25 成都宏源铸造材料有限公司 一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用
CN104195413A (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 成都宏源铸造材料有限公司 一种薄壁急冷件孕育剂及其制备方法和在铸造领域的应用
CN105200303A (zh) * 2015-10-30 2015-12-30 成都宏源铸造材料有限公司 一种薄壁急冷件孕育剂的制备方法及其应用
NO20161094A1 (en) 2016-06-30 2018-01-01 Elkem As Cast Iron Inoculant and Method for Production of Cast Iron Inoculant
NO347571B1 (en) 2016-06-30 2024-01-15 Elkem Materials Cast Iron Inoculant and Method for Production of Cast Iron Inoculant
CN107419050B (zh) * 2017-06-23 2020-02-07 常熟市兄弟玻璃模具有限公司 一种球墨铸铁玻璃模具孕育剂
NO346252B1 (en) 2017-12-29 2022-05-09 Elkem Materials Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
NO20172061A1 (en) 2017-12-29 2019-07-01 Elkem Materials Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
NO20172063A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-01 Elkem Materials Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
NO20172065A1 (en) 2017-12-29 2019-07-01 Elkem Materials Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
NO20172064A1 (en) 2017-12-29 2019-07-01 Elkem Materials Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
CN110629106B (zh) * 2019-11-08 2020-07-24 沈阳工业大学 一种利用纳米SiO2颗粒增强球墨铸铁材料的方法
CN110983165A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 三祥新材股份有限公司 一种球墨铸铁用孕育剂及其制备方法
NO20210413A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-03 Elkem Materials Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof
NO20210412A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-03 Elkem Materials Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof
BR102022010926A2 (pt) * 2022-06-03 2023-12-19 Inst Hercilio Randon Ferro fundido melhorado e processo para sua obtenção

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4666516A (en) * 1986-01-21 1987-05-19 Elkem Metals Company Gray cast iron inoculant
DE4124159C2 (de) * 1991-07-20 1996-08-14 Sueddeutsche Kalkstickstoff Vorlegierung zur Behandlung von Gußeisenschmelzen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109154030A (zh) * 2016-04-15 2019-01-04 埃尔凯姆公司 灰口铸铁孕育剂

Also Published As

Publication number Publication date
NO179079C (no) 1996-07-31
WO1995024508A1 (en) 1995-09-14
NO940819L (no) 1995-09-11
NO940819D0 (no) 1994-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO179079B (no) Ympemiddel for stöpejern og fremgangsmåte for fremstilling av ympemiddel
JP7122979B2 (ja) 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法
AU750940B2 (en) Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
CA3026480C (en) Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
JP7275146B2 (ja) 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法
US10612105B2 (en) Gray cast iron inoculant
JP7231634B2 (ja) 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法
JP7237075B2 (ja) 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法
JP7199440B2 (ja) 鋳鉄接種剤及び鋳鉄接種剤の製造方法
AU2018398229B2 (en) Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
JP2000512686A (ja) 低硫黄ねずみ銑鉄接種用組成物
RU2172782C1 (ru) Модификатор чугуна и способ получения модификатора чугуна

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN SEPTEMBER 2003