RU2007465C1

RU2007465C1 - Process of production of high-chrome white wear-resistant cast irons

Info

Publication number: RU2007465C1
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Балашов; А.П. Холодный
Original assignee: Балашов Виктор Фадеевич; Холодный Анатолий Прокофьевич
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: novelty of proposed process consists in inoculation of white cast iron with metal magnesium in the amount of 0.1-0.3 per cent of mass of metal. To simplify production process inoculation is performed in open ladle or in foundry mould containing magnesium, for instance, magnesium-nickle or magnesium-silicon alloying composition with content of 0.8-4.0 per cent of metal mass. EFFECT: improved properties of white wear-resistant cast irons. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к способам улучшения свойств литых износостойких сплавов, используемых в машиностроении для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного и гидроабразивного износа, когда одновременно с высокой износостойкостью необходима высокая прочность. The invention relates to metallurgy and foundry, in particular to methods for improving the properties of cast wear-resistant alloys used in mechanical engineering for the manufacture of parts operating under conditions of abrasive and hydroabrasive wear, when high strength is required simultaneously with high wear resistance.

Цель изобретения - повышение прочности и снижение стойкости получения высокохромистых белых износостойких чугунов. The purpose of the invention is to increase the strength and decrease the resistance to obtain high-chromium white wear-resistant cast irons.

Способ получения высокохромистых белых износостойких чугунов включает выплавку, последовательное раскисление и модифицирование жидкого металла, операцию модифицирования ведут металлическим магнием или магнийсодержащим веществом в количестве, обеспечивающим ввод в жидкий чугун магния 0,15-0,40% от массы металла. A method of obtaining high-chromium white wear-resistant cast irons includes smelting, sequential deoxidation and modification of liquid metal, the modification operation is carried out with metallic magnesium or a magnesium-containing substance in an amount providing input of 0.15-0.40% by weight of the metal into the liquid iron.

Обработка чугуна магнием приводит к очистке чугуна от поверхностно-активных элементов (рафинированию) и созданию ультрадисперсных центров кристаллизации с образованием мелкодисперсной карбидной фазы. The treatment of cast iron with magnesium leads to the cleaning of cast iron from surface-active elements (refining) and the creation of ultrafine crystallization centers with the formation of a finely divided carbide phase.

Получение мелкодисперсной структуры позволяет существенно повысить прочностные свойства, при этом одновременно повышается и износостойкость. Obtaining a finely dispersed structure can significantly increase the strength properties, while at the same time, wear resistance is also increased.

Измельчение зерна основы металла и глобулизация карбидов положительно сказывается на обрабатываемость износостойких чугунов лезвийным инструментом. Улучшение обрабатываемости отмечается у отожженных чугунов. Grinding grain of the metal base and globularization of carbides positively affects the machinability of wear-resistant cast irons with a blade tool. Improving machinability is observed in annealed cast irons.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Жидкий металл, нагретый до 1500-1550^оС, перед его выпуском и модифицированием раскисляют алюминием или ферротитаном из расчета присадки 0,05-0,10% от массы металла.The liquid metal is heated to 1500-1550 ^{° C,} before its release and modification of aluminum-deoxidized or ferrotitanium based additive 0.05-0.10% by weight of metal.

Ввод металлического магния осуществляется с помощью колокольчика, удерживающего от всплывания, либо с помощью герметизированного ковша или автоклава. The input of magnesium metal is carried out using a bell that keeps it from floating, or using a sealed bucket or autoclave.

В случаях использования магнийсодержащих веществ (лигатур), ввод их в жидкий металл может осуществляться в обычных опытных ковшах. In cases of using magnesium-containing substances (ligatures), their introduction into the liquid metal can be carried out in conventional test buckets.

Предложенный способ получения высокохромистых износостойких чугунов рекомендуется использовать для сплавов с содержанием хрома от 2% и более, с включением других легирующих компонентов, как, например, никель, бор, титан, молибден и др. The proposed method for producing high-chromium wear-resistant cast irons is recommended for alloys with a chromium content of 2% or more, with the inclusion of other alloying components, such as nickel, boron, titanium, molybdenum, etc.

Пример конкретного осуществления способа. An example of a specific implementation of the method.

С целью промышленного опробования выплавку износостойкого чугуна производили в индукционной печи ИСТ-0,06 с кислой футеровкой. For the purpose of industrial testing, smelting of wear-resistant cast iron was carried out in an IST-0.06 induction furnace with acid lining.

В качестве исходного чугуна для исследования принят износостойкий чугун марки ИЧХ20РТ (а. с. 393352). Wear-resistant cast iron of the IChKh20RT brand (a. P. 393352) is accepted as the source cast iron for research.

Выплавку металла осуществим методом сплавления. Шихту, состоящую из передельного чугуна, стального лома, феррохрома, ферробора и ферротитана, расплавим в индукционной печи и перегревали до 1500-1550^оС.Metal smelting is feasible by fusion. The mixture, consisting of pig iron, steel scrap, ferrochrome, ferroboron and ferrotitanium, is melted in an induction furnace and overheated to 1500-1550 ^about C.

При выпуске металла из печи в ковш его раскислим алюминиевым или ферротитаном в количестве 0,05-0,10% от массы металла. When the metal is released from the furnace into the ladle, it will be deoxidized with aluminum or ferrotitanium in an amount of 0.05-0.10% by weight of the metal.

Модифицирование производили металлическим магнием путем погружения в жидкий металл с помощью колокольчика. Наполнение металла осуществляли на 2/3 высоты ковша с целью предотвращения выброса металла, связанного с реакцией модифицирования. The modification was performed with metallic magnesium by immersion in liquid metal using a bell. The metal was filled at 2/3 of the height of the bucket in order to prevent the release of metal associated with the modification reaction.

Модифицирование магнием осуществляем из расчета его ввода от 0,1 до 0,4% от массы металла. Modification with magnesium is carried out on the basis of its input from 0.1 to 0.4% by weight of the metal.

Разливку металла по формам производили при температуре 1380-1450^оС.Metal casting by molds was carried out at a temperature of 1380-1450 ^о С.

Результаты физико-механических свойств, связанные с модифицированием износостойкого чугуна в зависимости от количества введенного модификатора магния приведены в таблице. The results of physical and mechanical properties associated with the modification of wear-resistant cast iron depending on the amount of magnesium modifier introduced are shown in the table.

Из приведенных в таблице данных видно, что влияние магниевого модификатора заметно уже при вводе его в количестве 0,1% от массы металла. From the data given in the table it can be seen that the effect of the magnesium modifier is noticeable even when entering it in an amount of 0.1% by weight of the metal.

Более заметный и существенный рост прочностных свойств и износостойкости наблюдается при вводе модификатора в количестве 0,15 и более от массы металла. A more noticeable and significant increase in strength properties and wear resistance is observed when a modifier is introduced in an amount of 0.15 or more by weight of the metal.

При введении магния в количестве 0,2 и 0,3% рост прочностных свойств и износостойкости достигает максимума и снижается лишь при введении модификатора в количестве 0,4% . With the introduction of magnesium in the amount of 0.2 and 0.3%, the increase in strength properties and wear resistance reaches a maximum and decreases only with the introduction of the modifier in the amount of 0.4%.

Таким образом, модифицирование магнием (магнийсодержащими веществами) рационально производить с введением магния в расплав износостойких хромистых чугунов в пределах 0,15-0,40% от массы металла. Thus, it is rational to modify magnesium (magnesium-containing substances) with the introduction of magnesium into the melt of wear-resistant chromium cast irons in the range 0.15-0.40% by weight of the metal.

Модифицирование магнием износостойких чугунов повышает их прочностные свойства. Предел прочности при растяжении возрастает в сравнении с немодифицированным в 1,5-2,0 раза, ударная вязкость в 1,5 раза, а износостойкость в 1,3-1,5 раза. (56) Авторское свидетельство СССР N 459504, кл. С 21 С 1/08, 1973. Magnesium modification of wear-resistant cast irons increases their strength properties. The tensile strength increases in comparison with unmodified 1.5-2.0 times, impact strength 1.5 times, and wear resistance 1.3-1.5 times. (56) Copyright certificate of the USSR N 459504, cl. C 21 C 1/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР N 1216212, кл. С 21 С, 1984. USSR author's certificate N 1216212, cl. C 21 C, 1984.

Claims

METHOD FOR PRODUCING HIGH-CHROME WHITE WEAR-RESISTANT CAST IRON, including smelting, sequential introduction of deoxidizers and modifiers, characterized in that, in order to increase strength and reduce cost, metal magnesium or magnesium-containing substances in an amount providing input of 0.1 mg of magnesium to the liquid 5 are used as a modifier - 0.40% by weight of the metal.