PL89593B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zeliwa sferoidalnego o wysokich wlasnosciach mechanicz¬ nych. Sposobem tym moze byc wytwarzane zeliwo sferoidalne niestopowe i stopowe.Znany miedzy innymi z publikacji: K.l. Vascenko, L. Sofroni Magnevyj cugun, Moskwa-Kiew 1960 iS.I.Karsay, Ductile iron production, Quebec — sposób wytwarzania zeliwa sferoidalnego polega na podwójnym procesie sferoidyzacji: pierwszym zabiegiem jest dodawanie do zeliwa magnezu w postaci czystej lub w postaci stopu z krzemem, zelazem lub i innymi pierwiastkami, a drugim — modyfikowanie zelazokrzemem o zawartosci powyzej 50%* ciezarowych krzemu. Uzyskane tym sposobem zeliwo sferoidalne posiada osnowe skladajaca sie z perlitu i ferrytu: Zeliwo takie posiada wytrzymalosc na rozciaganie 50—65 kg/mm2 i wydluzenie A50 — 2%.W przypadku stosowania do pieca odlewniczego wsadu o niskiej zawartosci manganu, ponizej 0,2% ciezarowych manganu, uzyskuje sie zeliwo o strukturze ferrytycznej, posiadajace niska wytrzymalosc na rozciaganie 40-45 kg/mm2, lecz wyzsza plastycznosc, na przyklad wydluzenie A5 12—20%.W celu otrzymania wyzszej wytrzymalosci nalezy uzyskac w zeliwie sferoidalnym strukture perlityczna.W tym celu odlewy z zeliwa niestopowego poddaje sie obróbce cieplnej polegajacej na podgrzaniu do temperatury powyzej punktu Ac1 zwykle 900-950°C i szybkim ostudzeniu lub do zeliwa dodaje sie dodatki stopowe stabilizujace perlit takie jak miedz i cyna.Sposoby wytwarzania zeliwa sferoidalnego o wysokich wlasnosciach mechanicznych i posiadajacego struk¬ ture perlityczna zostaly opisane miedzy innymi w pracach: T. R. Baruch, A. J. Stone - Influence of copper on properties of ductile iron, Modern Castings 1964 45 n. 1 str. 699 i B.l. Long, D.A. Robbins - Control of tin, Modern Castings, 1969 r. r. 43 nr 6 str. 275.Przy wytapianiu zeliwa sferoidalnego szczególnie w zeliwiaku o wylozeniu kwasnym z wsadu zawierajacego zlom stalowy w ilosci powyzej 50% ciezarowych uzyskuje sie w zeliwie czesto wydzielenia wolnego cementytu, które obnizaja wytrzymalosc, plastycznosc i obrabialnosc. W celu wydzielenia wolnego cementytu ze struktury odlewów, poddaje sie je wyzarzaniu grafityzujacemu w temperaturze 900-950°C.2 89 593 Badania wykazaly, ze zeliwo sferoidalne wytwarzane sposobem wedlug wynalazku zawiera strukture czysto lub prawie czysto perlityczna oraz posiada wysokie wlasnosci mechaniczne bez stosowania dodatków stopowych i obróbki cieplnej, a równoczesnie wolne jest od szkodliwych wydzielen cementytu.Istota wynalazku polega na tym, ze wytapia sie zeliwo o zawartosci krzemu od 3 do 1,5% ciezarowych Si do którego dodaje sie na rynnie spustowej lub do kadzi przed jej zapelnieniem — przed sferoidyzacja zeliwa magnezem i przed koncowym modyfikowaniem — krzem w ilosci 0,25—2,5% ciezarowych w postaci czystej lub stopu zawierajacego minimum 50% ciezarowych krzemu, a w przypadku odlewów cienkosciennych dodatkowo 0,25 do 1,5% ciezarowych wegla w postaci takich materialów jak elektrody weglowe lub ich zlom, grafit, sadza, wegiel drzewny i tym podobne.Przyklady wytwarzania zeliwa wedlug wynalazku.Przyklad I. Zeliwo topi sie w zeliwiaku o wylozeniu kwasnym stosujac wsad o ciezarze 200 kg skladajacy sie ze zlomu zeliwa sferoidalnego w ilosci 30% ciezarowych. Do kadzi o pojemnosci 500 kg dodaje sie kg zelazokrzemu o zawartosci 75% ciezarowych krzemu, a nastepnie spuszcza sie do kadzi zeliwo zawierajace 1,26% ciezarowych krzemu w ilosci 500 kg. Po zapelnieniu kadzi zeliwem wprowadza sie znanym sposobem na przyklad wedlug patentu PRL nr 41813 1,3 kg magnezu w postaci pretów i przeprowadza modyfikowanie dodatkiem 4 kg zelazokrzemu o zawartosci 75% ciezarowych krzemu.Zeliwo sferoidalne niestopowe uzyskane tym sposobem wykazuje nastepujacy sklad chemiczny:3,36% ciezarowych C, 2,43% ciezarowych Si, 0,35% ciezarowych Mn, 0,072% ciezarowych P, 0,01% ciezarowych S i 0,065% ciezarowych Mg.Struktura zeliwa jest czysto perlityczna i zawiera ferryt w ilosciach maksimum 10%. Zeliwo wykazuje wytrzymalosc na rozciaganie 73,0 kG/mm2 wydluzenie A5 — 3,2% twardosc 261 HB.Przyklad II. Zeliwo topi sie w zeliwiaku o wylozeniu kwasnym stosujac wsad o ciezarze 300 kg skladajacy sie ze zlomu stalowego w ilosci 70% ciezarowych i zlomu zeliwa sferoidalnego w ilosci 30% ciezarowych. Do kadzi o pojemnosci 2500 k.i dodaje sie 25 kg zelazokrzemu o zawartosci 75% ciezarowych krzemu i 30 kg zlomu elektrod grafitowych. Nastepnie spuszcza sie do kadzi zeliwo i po jej wypelnieniu wprowadza sie 6,5 kg magnezu w postaci pretów i przeprowadza modyfikowanie, dodatkiem 30 kg zelazokrzemu o zawartosci 75% ciezarowych krzemu. Zeliwo sferoidalne niestopowe uzyskane tym sposobem wykazuje nastepujacy sklad chemiczny: 3,35% ciezarowych C, 2,55% ciezarowych Si, 0,47% ciezarowych Mn, 0,075% ciezarowych P, 0,009% ciezarowych S, 0,060% ciezarowych Mg.Struktura zeliwa jest perlityczna, udzial ferrytu nie przekracza 10% i nie zawiera wolnego cementytu.Zeliwo to wykazuje wytrzymalosc na rozciaganie 79,4 kG/mm2, wydluzenie A5 — 4,6% twardosc 245 HB.Prowadzac wytop lecz bez dodatku zlomu elektrod grafitowych uzyskano zeliwo o skladzie chemicznym: 3,30% ciezarowych C, 2,64% ciezarowych Si, 0,48% ciezarowych Mn, 0,08% ciezarowych P, 0,017% ciezaro¬ wych S, 0,055% ciezarowych Mg. Struktura uzyskanego zeliwa sferoidalnego sklada sie z perlitu i wolnego cementytu. Zeliwo wykazalo wytrzymalosc na rozciaganie 65,0 kG/mm2 wydluzenie A5 —1,0% i twardosc 298 HB. Zeliwo sferoidalne wytwarzane sposobem wedlug wynalazku posiada wysokie wlasnosci mechaniczne i czysto lub prawie czysto perlityczna strukture niezawierajaca szkodliwych wydzielen wolnego cementytu, uzyskana bez koniecznosci wprowadzania dodatków stopowych lub obróbki cieplnej. PL

Claims (2)

1. Za s*t rzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania niestopowego lub stopowego zeliwa sferoidalnego o wysokich wlasnosciach mechanicznych, znamienny tym, ze wytapia sie zeliwo zawierajace 0,3 do 1,5% ciezarowych krzemu i do takiego zeliwa dodaje sie przed wprowadzeniem magnezu i modyfikowaniem koncowym, na rynnie spustowej lub do kadzi przed lub podczas jej wypelniania zeliwem 0,25 do 2,5% ciezarowych krzemu w postaci czystej lub stopów zawierajacych krzem w ilosci powyzej 50% ciezarowych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze przed wprowadzeniem magnezu i modyfikowaniem koncowym dodaje sie do zeliwa na rynnie spustowej do kadzi przed lub podczas jej wypelniania dodatkowo wegiel w ilosci 0,25 do 1,5% ciezarowych w postaci jednej lub kilku substancji zawierajacych ten pierwiastek jak elektrody weglowe lub zlom tych elektrod, grafit, sadza, wegiel drzewny. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL