RU2219246C2 - Способ модифицирования серого чугуна - Google Patents
Способ модифицирования серого чугуна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219246C2 RU2219246C2 RU2002105586A RU2002105586A RU2219246C2 RU 2219246 C2 RU2219246 C2 RU 2219246C2 RU 2002105586 A RU2002105586 A RU 2002105586A RU 2002105586 A RU2002105586 A RU 2002105586A RU 2219246 C2 RU2219246 C2 RU 2219246C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- graphite
- carbon
- paraffin
- modifying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении деталей повышенной прочности. Способ включает обработку расплава углеродсодержащим компонентом, в качестве которого используют отходы производства графитовых изделий в количестве 0,008-0,016% от веса расплава, предварительно подвергнутые вибропомолу до основной фракции 1-3 мкм, плакированные парафином и отформованные в виде дозированных таблеток. Изобретение позволяет снизить объемную долю свободного графита, изменить его морфологию, улучшить его распределение в отливках, увеличить поверхностную твердость на 5-7 единиц HRC, повысить экономичность, снизить вредность процесса литья и улучшить экологию окружающей среды. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении деталей повышенной прочности.
Известен способ модифицирования путем обработки расплава чугуна углеродсодержащим веществом - перфторэтиленом. Способ позволяет повысить механические свойства деталей за счет уменьшения объемной доли графита в отливке (пат. РФ 2151198 С1, кл. С 21 С 1/00, 20.06.2000).
Недостатками являются применение дорогого модификатора в довольно больших количествах (0,1-0,3% от массы расплава), а также необходимость использования специальных методов защиты персонала и оборудования от воздействия ядовитого и агрессивного газа фтора, выделяющегося при разложении перфторэтилена.
Наиболее близким по технической сущности является способ модифицирования серого чугуна, включающий обработку расплава графитом, предварительно прокаленным при температурах выше 500oС (пат. РФ 2135599, кл. С 21 С 1/00, С 22 С 35/00).
Однако невысокая дисперсность применяемого графита обусловливает образование недостаточного количества активных центров кристаллизации в расплаве. Предварительное прокаливание модификатора необходимо проводить непосредственно перед загрузкой в чугун во избежание повторной адсорбции воды и газообразных примесей. Необходимость работы с порошком графита может привести к загрязнению помещений, снизить экологию окружающей среды и повысить вредность процесса. Кроме того, добавка графита в порошкообразном некомпактном виде может вызвать рассыпание модификатора по зеркалу расплава и вследствие этого снижение усваиваемости в объеме (из-за его сгорания) и прочности изделия.
Для изготовления деталей, испытывающих значительные ударные нагрузки, необходимо улучшить механические свойства чугунных отливок, особенно поверхностную твердость изделий, в частности, путем увеличения количества активных центров кристаллизации в расплаве и повышения усваиваемости модификатора.
Целью изобретения является повышение поверхностной твердости отливок, экономичности процесса модифицирования и улучшения экологии окружающей среды и процесса литья.
Поставленная цель достигается тем, что в способе модифицирования серого чугуна, включающем обработку углеродсодержащим компонентом, в качестве этого компонента используют отходы производства графитовых изделий в количестве 0,008-0,016% от веса расплава, предварительно подвергнутые вибропомолу до основной фракции 1-3 мкм, плакированные углеводородами метанового ряда, в частности парафином, и отформованные в виде дозированных таблеток.
Интенсификация развития поверхности углеродистых отходов путем вибропомола повышает эффективность усвоения модификатора, количество активных центров кристаллизации и снижает объемную долю графита в сплаве.
Плакирование модификатора парафином исключает его насыщение влагой и кислородом воздуха, вследствие чего отпадает необходимость в дополнительном расходе электроэнергии на прокаливание добавки, особенно при обработке больших масс чугуна. Графит, покрытый защитным слоем, может длительное время сохранять свою активность.
Продукты разложения парафинового слоя увеличивают количество центров кристаллизации в расплаве, улучшают тепломассообмен между модификатором и расплавом за счет барботажа образующихся газов. Вследствие этого модифицирующие частицы более равномерно распределяются по объему жидкого металла, увеличивая однородность отливки и повышая прочностные свойства.
Кроме того, плакирование парафином создает возможность дозирования и формования состава, предотвращает его рассыпание по зеркалу расплава, повышает степень усвоения и экологичность процесса модифицирования.
Использование отходов улучшает экологию окружающей среды.
Пример. Предложенный способ опробовали при обработке серого чугуна: 3,1-3,3% С; 1,8-2,0% Si; 0,5-0,9% Mn; 0,02-0,03% S; 0,1-0,2% Р; 0,1-0,2% Сr. Исходный чугун расплавляли в ваграночной печи и разливали в ковш на 200 кг, после чего в расплав вводили отходы производства графитовых изделий, предварительно помолотые на вибростенде до основной фракции 1-3 мкм, плакированные расплавленным парафином и отформованные в виде дозированных таблеток, в количестве 0,008-0,016% от веса расплава. Обработку расплава проводили в течение 3-5 мин, затем его заливали в кокиль для формования помольных шаров. Для сравнения проводили отливку шаров из чугуна этого же состава, модифицированного по известному способу. Величину поверхностной твердости по Роквеллу определяли на противоположных участках шаров. Микроструктуру изучали на нетравленых и травленых шлифах образцов - сегментов от края отливки до ее центра на оптическом микроскопе Neophot и металлографическом - ММР-4. Микротвердость образцов измеряли по методу Виккерса на микротвердомере LECO-М 400А при нагрузке 25 г. Полученные результаты сведены в таблицу.
Исследования показали, что объемная доля свободного графита в отливках, полученных заявляемым способом, резко снижается, вплоть до точечных очагов. Изменяется морфология графита от пластинчатого до вермикулярного, измельчаются графитные включения. Структура отливок становится более дисперсной и однородной, в том числе и от края шара к его центру.
Использование предложенного способа повышает микротвердость края образцов. Поверхностная твердость возрастает на 5-7 единиц HRC по сравнению с результатами, полученными известным способом модифицирования.
Введение добавки в количестве 1/2 дозы (0,004% от веса расплава) снижает среднюю величину глобул графита, но незначительно повышает поверхностную твердость отливок. Добавка двух доз состава (0,016%) резко снижает как объемную долю графита, подавляя графитизацию, так и поверхностную твердость изделий.
Повышение твердости и однородности отливок позволяет использовать предложенный способ в процессе литья помольных шаров и деталей, испытывающих ударные нагрузки.
Процесс модифицирования является более экономичным по сравнению с известным как в связи с ростом степени усвоения модификатора и получением повышенной прочности отливок при низком расходе добавок, так и в связи с применением более дешевого состава - отходов производства графитовых изделий.
Плакирование парафином приводит к экономии электроэнергии на предварительный нагрев модификатора, его формование в виде дозированных таблеток предотвращает рассыпание порошка углеродсодержащего материала по зеркалу расплава и в помещении, что повышает экологичность процесса графитизации.
Кроме того, утилизация пылевидных графитных отходов улучшает экологию окружающей среды.
Claims (2)
1. Способ модифицирования серого чугуна, включающий обработку расплава углеродсодержащим компонентом, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего компонента используют отходы производства графитовых изделий в количестве 0,008-0,016% от веса расплава, предварительно подвергнутые вибропомолу до основной фракции 1-3 мкм, плакированные углеводородами метанового ряда и отформованные в виде дозированных таблеток.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы плакируют парафином.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002105586A RU2219246C2 (ru) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | Способ модифицирования серого чугуна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002105586A RU2219246C2 (ru) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | Способ модифицирования серого чугуна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002105586A RU2002105586A (ru) | 2003-09-27 |
RU2219246C2 true RU2219246C2 (ru) | 2003-12-20 |
Family
ID=32066090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002105586A RU2219246C2 (ru) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | Способ модифицирования серого чугуна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2219246C2 (ru) |
-
2002
- 2002-03-01 RU RU2002105586A patent/RU2219246C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bazdar et al. | Effect of sulfur on graphite aspect ratio and tensile properties in compacted graphite irons | |
WO2018166248A1 (zh) | 一种球墨铸铁的球化孕育处理工艺 | |
Razaq et al. | Influence of alloying elements Sn and Ti on the microstructure and mechanical properties of gray cast iron | |
CN108746508A (zh) | 一种多合金缸盖的生产工艺 | |
Wang et al. | Microstructure Refinement and Strengthening–Toughening Mechanisms of Gray Cast Irons Reinforced by In Situ Nanosized TiB2–TiC/Al Master Alloy | |
RU2219246C2 (ru) | Способ модифицирования серого чугуна | |
Atanda et al. | Effect of silicon content and shake-out time on hardness and grain size properties of GL 250 cast iron | |
CN109468427B (zh) | 一种铸铁用预处理剂及其制备方法 | |
SU1700081A1 (ru) | Смесь дл модифицировани чугуна | |
Lubyanoi et al. | Development of optimal formulations of natural alloyed cast irons for metals and engineering, and thermal timing subjected to secondary treatment by the method of resonance-intermittent refining | |
RU2040575C1 (ru) | Модификатор для чугуна | |
SU1666544A1 (ru) | Способ получени алюминиевого чугуна с вермикул рным графитом | |
JPH03130344A (ja) | 球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
RU2339484C2 (ru) | Композиция для науглероживания металла | |
RU2177041C1 (ru) | Способ получения серого чугуна | |
RU2254377C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
SU1693082A1 (ru) | Способ внепечной обработки литой стали | |
Boonmee et al. | On the development of the dual graphite iron | |
Pullan | Spheroidal graphite cast iron property enhancement by heat treatment | |
RU2652932C1 (ru) | Способ внепечного модифицирования чугунов и сталей | |
SU1388433A1 (ru) | Способ получени серого модифицированного чугуна | |
Itofuji et al. | Chill-free Permanent Mold Casting of Spheroidal Graphite Iron | |
SU922154A1 (ru) | Способ модифицировани серого чугуна | |
JPH0418002B2 (ru) | ||
Chisamera et al. | Sulphur Inoculation of Mg-Treated Cast Iron-An Efficient Possibility to Control Graphite Morphology and Nucleation Ability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120302 |