RU2009105C1

RU2009105C1 - Method of treatment of malleable cast iron

Info

Publication number: RU2009105C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Коровин; В.Н. Колганов; А.В. Большаков; В.И. Фокин
Original assignee: Коровин Валерий Александрович
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: foundry. SUBSTANCE: treatment is compliance with method is performed by mixture of zinc oxide 80-90 per cent by mass and ferrosilicium 10-20 per cent by mass which is added into gating system of mould in the amount of 0.007-0.012 per cent of mass of cast iron in mould. EFFECT: inoculation of malleable cast iron. 3 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к модифицированию чугуна. The invention relates to foundry, in particular to the modification of cast iron.

Известен способ обработки ковкого чугуна, включающий совместный ввод в расплав цинка и добавки, влияющей на образование графита. Цинк вводят в виде сплава с висмутом, причем сплав вводят в количестве 0,001-0,005 мас. % жидкого металла при соотношении мас. % Zn: Bi = 50: 50. Однако, этот способ имеет следующие недостатки. Используется дорогостоящий, дефицитный и токсичный висмут. Кроме того, применение для модифицирования сплава чугуна усложняет технологический процесс, так как необходимо предварительно готовить модифицирующий сплав. Процесс сопровождается интенсивными токсичными газовыделениями. A known method of processing malleable cast iron, including the joint input into the melt of zinc and additives that affect the formation of graphite. Zinc is introduced in the form of an alloy with bismuth, and the alloy is introduced in an amount of 0.001-0.005 wt. % liquid metal in the ratio of wt. % Zn: Bi = 50: 50. However, this method has the following disadvantages. Expensive, scarce and toxic bismuth is used. In addition, the use of cast iron to modify the alloy complicates the process, since it is necessary to prepare the modifying alloy in advance. The process is accompanied by intense toxic gas emissions.

Цель изобретения - снижение интенсивности газовыделений и их токсичности при сохранении механических свойств. The purpose of the invention is to reduce the intensity of gas evolution and their toxicity while maintaining mechanical properties.

Указанная цель достигается тем, что в способе обработки ковкого чугуна, включающем совместный ввод в расплав цинка и добавки, влияющей на образование графита, в качестве добавки используют 75% -ный ферроцилиций, а цинк вводят в виде окиси, причем окись цинка и ферросилиций вводят в литниковую систему формы в количестве 0,007-0,012 мас. % расплава в форме в виде смеси при следующем соотношении компонентов, (мас. % ): окись цинка 80-90, 75% -ный ферросилиций 10-20. This goal is achieved by the fact that in the method of processing malleable iron, including the joint introduction into the melt of zinc and additives that affect the formation of graphite, 75% ferrocyclide is used as an additive, and zinc is introduced in the form of oxide, and zinc oxide and ferrosilicon are introduced into gating system of the mold in the amount of 0.007-0.012 wt. % of the melt in the form of a mixture in the following ratio of components, (wt.%): zinc oxide 80-90, 75% ferrosilicon 10-20.

Применение окиси цинка обеспечивает не менее эффективное отбеливание чугуна, чем при использовании металлического висмута, который при введении в жидкий чугун в значительной степени окисляется и испаряется, о чем свидетельствует сильное газовыделение. При модифицировании окисью цинка интенсивность газовыделения уменьшается и процесс происходит в полости формы, газовыделения минимальны, а степень усвоения возрастает. Осуществление ввода ферросилиция в процессе заливки формы, т. е. в самый последний момент возможной обработки расплава, позволяет наиболее эффективно воздействовать на процесс графитизации чугуна, создавая большое количество активных микроскопических центров графитизации, что положительно сказывается на отжиге. The use of zinc oxide provides no less effective bleaching of cast iron than with metallic bismuth, which, when introduced into molten cast iron, oxidizes and evaporates to a large extent, as evidenced by strong gas evolution. When modified with zinc oxide, the intensity of gas evolution decreases and the process takes place in the mold cavity, gas evolution is minimal, and the degree of assimilation increases. The introduction of ferrosilicon in the process of casting the mold, i.e., at the very last moment of the possible processing of the melt, allows you to most effectively influence the graphitization of cast iron, creating a large number of active microscopic centers of graphitization, which has a positive effect on annealing.

В итоге значительно улучшается атмосфера на плавильно-заливочном участке при сохранении физико-механических свойств отливок. As a result, the atmosphere in the smelting and casting section is significantly improved while maintaining the physical and mechanical properties of the castings.

П р и м е р. Способ осуществляют, используя шихту ковкого чугуна, а исходный расплав чугуна выплавляется дуплекс-процессом вагранка-электродуговая печь. Химический состав расплава чугуна при выпуске из электродуговой печи следующий: С 2,5-2,9; Si - 1,2--1,4; Mn 0,45-0,5; S до 0,1; Co до 0,08; Р до 0,07. Расплав чугуна при температуре 1470 ± 10^оС выпускают из электродуговой печи в раздаточный ковш, из раздаточного ковша далее расплав выдается в разливочные ковши автоматических формовочных линий. Из разливочных ковшей чугун разливают по формам, в которые помещены модифицирующие смеси.PRI me R. The method is carried out using a mixture of ductile iron, and the initial molten iron is smelted by the duplex process of a cupola furnace-electric arc furnace. The chemical composition of the molten iron upon discharge from the electric arc furnace is as follows: C 2.5-2.9; Si - 1.2-1.4; Mn 0.45-0.5; S to 0.1; Co up to 0.08; P to 0.07. Molten iron at a temperature of 1470 ± 10 ^{° C} is discharged from the electric furnace into the ladle dispensing from the dispensing ladle description given melt in ladles automatic molding lines. From casting ladles, cast iron is poured into molds in which modifying mixtures are placed.

Оценку качества получаемого чугуна по предлагаемому способу осуществляют по механическим свойствам (σ_в, МПа, δ, % , НВ). В табл. 1-3 приведены результаты испытаний чугуна, полученные при различных режимах способа модифицирования ковкого чугуна. Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ обеспечивает получение ковкого чугуна с характеристиками на уровне прототипа и ГОСТа при экономических и экологических преимуществах. Вариант 6 в табл. 1-3 - прототип.Evaluation of the quality of the obtained cast iron by the proposed method is carried out according to the mechanical properties (σ _in , MPa, δ,%, HB). In the table. 1-3 shows the results of tests of cast iron obtained in various modes of the method of modifying ductile iron. From the above data it is seen that the proposed method provides malleable cast iron with characteristics at the level of the prototype and GOST with economic and environmental benefits. Option 6 in the table. 1-3 is a prototype.

Из анализов результатов следует, что варианты 1-3 предлагаемого способа оптимальны (табл. 2 и 3). Введение ферросилиция более 20% ведет к появлению в литой структуре зон "серого" чугуна, т. е. выделению пластинчатого свободного графита в процессе кристаллизации, что является явным браком ковкого чугуна и недопустимо по ГОСТу (вариант 4, табл. 2). Введение ферросилиция менее 10% , а окиси цинка более 90% (вариант 5, табл. 2) ведет к замедлению графитизации и появлению в структуре после отжига остаточного цементита, что дает повышение прочности и твердости, но при этом существенное снижение удлинения. Варианты 4 и 5 табл. 3 не обеспечивают получение механических свойств. Кроме того, введение модифицирующей смеси более 0,012 мас. % чугуна ведет к появлению дефекта - газовая раковина. From analysis of the results it follows that options 1-3 of the proposed method are optimal (tables. 2 and 3). The introduction of ferrosilicon of more than 20% leads to the appearance of “gray” cast iron in the cast structure, that is, the release of lamellar free graphite during crystallization, which is a clear defect of malleable cast iron and is unacceptable according to GOST (option 4, table 2). The introduction of ferrosilicon is less than 10%, and zinc oxide more than 90% (option 5, table 2) leads to a slowdown of graphitization and the appearance of residual cementite in the structure after annealing, which gives an increase in strength and hardness, but at the same time a significant decrease in elongation. Options 4 and 5 of the table. 3 do not provide mechanical properties. In addition, the introduction of a modifying mixture of more than 0.012 wt. % cast iron leads to the appearance of a defect - a gas sink.

Химический состав модифицирующих смесей в предлагаемом способе модифицирования ковкого чугуна и известном приведен в табл. 1. The chemical composition of the modifying mixtures in the proposed method for modifying ductile iron and known is given in table. 1.

Использование изобретения позволяет оздоровить цеховую атмосферу при удешевлении процесса модифицирования и сохранении качества чугуна для отливок. (56) Авторское свидетельство СССР N 827555, кл. C 21 C 1/08, 1979. Using the invention allows to improve the workshop atmosphere while reducing the cost of the modification process and maintaining the quality of cast iron for castings. (56) Copyright certificate of the USSR N 827555, cl. C 21 C 1/08, 1979.

Claims

METHOD FOR PROCESSING MOVEMENT IRON, including the joint introduction of zinc and an additive affecting the formation of graphite into the melt, characterized in that, in order to reduce the rate of gas evolution and their toxicity while maintaining mechanical properties, 75% ferrosilicon is used as an additive, and zinc is introduced in the form of oxide, and zinc oxide and ferrosilicon are introduced into the gating system of the mold in an amount of 0.007-0.012% by weight of the melt in the mold in the form of a mixture in the following ratio of components, wt. %:
Zinc oxide 80 - 90
75% ferrosilicon 10 - 20