RU2277589C2 - Modifying master alloy for cast iron producing method - Google Patents
Modifying master alloy for cast iron producing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277589C2 RU2277589C2 RU2004126287/02A RU2004126287A RU2277589C2 RU 2277589 C2 RU2277589 C2 RU 2277589C2 RU 2004126287/02 A RU2004126287/02 A RU 2004126287/02A RU 2004126287 A RU2004126287 A RU 2004126287A RU 2277589 C2 RU2277589 C2 RU 2277589C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- master alloy
- cast iron
- magnesium
- modifying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства, в частности к способам получения модификаторов, применяемых для получения чугуна с шаровидным графитом.The invention relates to the field of foundry, in particular to methods for producing modifiers used to produce spheroidal cast iron.
В литейном производстве широко применяются в качестве присадок для основного расплава лигатуры, в том числе ферросплавы. Эти лигатуры применяются либо для ввода полезных легирующих элементов, либо для удаления или связывания вредных элементов, либо для ввода компонентов, оказывающих модифицирующее действие.In foundry, they are widely used as additives for the main melt of the ligature, including ferroalloys. These ligatures are used either to introduce useful alloying elements, or to remove or bind harmful elements, or to introduce components that have a modifying effect.
Плавленые модификаторы для формирования шаровидного графита в чугунах обычно состоят из основы (чаще всего - ферросилиция или ферроникеля), в которой содержатся активные элементы (чаще всего - магний или магний совместно с РЗМ).Fused modifiers for the formation of spherical graphite in cast irons usually consist of a base (most often ferrosilicon or ferronickel), which contains active elements (most often magnesium or magnesium together with rare-earth metals).
Известен, например, способ получения комплексного модификатора в индукционной тигельной печи, включающий подготовку печи, загрузку ферросилиция и силикокальция, расплавление и снятие шлака, перелив в весовой ковш-дозатор, перелив в ковш-реактор на предварительно введенный туда гранулированный магний и разливку в изложницы. Причем подготовка плавильной печи включает в себя неоднократные операции слива и проплавления материалов (Патент РФ №2058397, МПК С 21 С 1/00, публикация 20.04.1996).For example, a method for producing a complex modifier in an induction crucible furnace is known, including preparing the furnace, loading ferrosilicon and silicocalcium, melting and removing slag, pouring it into a weighing bucket, pouring granulated magnesium into the ladle reactor and casting it into the molds. Moreover, the preparation of the melting furnace includes repeated operations of draining and penetration of materials (RF Patent No. 2058397, IPC C 21 C 1/00, publication 04/20/1996).
Многооперационность и сложность указанного способа делает его нетехнологичным, нестабильным в отношении качества получаемого модификатора, что препятствует его широкому промышленному применению.The multioperability and complexity of this method makes it non-technological, unstable in relation to the quality of the resulting modifier, which prevents its wide industrial application.
Известен также способ получения модификатора чугуна на основе ферросилиция. Способ включает получение базового сплава, который дополнительно содержит церий, магний и алюминий, при этом к базовому сплаву добавляют кислород в форме одного или нескольких оксидов металлов и серу в форме одного или нескольких сульфидов металлов (Патент РФ №2172782, МПК С 21 С 1/10, публикация 27.08.2001). Изобретение позволяет увеличить количество центров кристаллизации, образованных при добавлении модификатора в чугун, а также улучшить воспроизводимость в отношении образования центров кристаллизации.There is also a method of producing a modifier of cast iron based on ferrosilicon. The method includes obtaining a base alloy, which additionally contains cerium, magnesium and aluminum, while oxygen is added to the base alloy in the form of one or more metal oxides and sulfur in the form of one or more metal sulfides (RF Patent No. 2172782, IPC С 21 С 1 / 10, published on August 27, 2001). The invention allows to increase the number of crystallization centers formed by adding a modifier to cast iron, as well as to improve reproducibility with respect to the formation of crystallization centers.
Однако получаемые по этому способу модификаторы также характеризуются большой неоднородностью по качеству, в частности - по химическому составу, особенно - при длительном хранении и транспортировке.However, the modifiers obtained by this method are also characterized by great heterogeneity in quality, in particular in chemical composition, especially during long-term storage and transportation.
Наиболее близким техническим решением является способ получения лигатуры, включающий расплавление шихты, нагрев расплава выше температуры плавления на 100-400°, заливку и кристаллизацию под давлением 0.1-200 МПа со скоростью охлаждения 10-104°С/с, при этом легирующие компоненты вводят в количестве, превышающем расчетную концентрацию в 1,2-2 раза, выдержку расплава при повышенной температуре осуществляют при перемешивании в течение 3-5 минут, затем концентрацию легирующих элементов уменьшают до расчетной с одновременным снижением температуры расплава, определяемой формулой; кристаллизацию расплава проводят в силовом поле неравномерно распределенного давления центробежных сил (Патент РФ 2111276, МПК С 22 С 1/02, публикация 20.05.1998 Бюл. №14).The closest technical solution is a method of producing a ligature, including melting the mixture, heating the melt above the melting temperature by 100-400 °, pouring and crystallization under a pressure of 0.1-200 MPa with a cooling rate of 10-10 4 ° C / s, while the alloying components are introduced in an amount exceeding the calculated concentration by 1.2-2 times, the melt is held at elevated temperature with stirring for 3-5 minutes, then the concentration of alloying elements is reduced to the calculated one with a simultaneous decrease in the temperature melt is determined by the formula; crystallization of the melt is carried out in a force field of an unevenly distributed pressure of centrifugal forces (RF Patent 2111276, IPC С 22 С 1/02, publication of 05.20.1998 Bull. No. 14).
Способ обеспечивает высокую степень измельчения интерметаллидных фаз, повышение производительности и уменьшение себестоимости процесса.The method provides a high degree of grinding of intermetallic phases, increasing productivity and reducing the cost of the process.
Причинами, ограничивающими широкое применение способа при производстве модифицирующих лигатур с легкоплавкой Mg-содержащей составляющей, являются большой угар магния, сложность и дороговизна оборудования для безопасной и надежной работы при высоких давлениях, нестабильное качество поверхностных слоев лигатуры, особенно модификаторов на ферроникелевой основе.The reasons limiting the widespread use of the method in the production of modifying ligatures with a low-melting Mg-containing component are high magnesium waste, the complexity and high cost of equipment for safe and reliable operation at high pressures, and the unstable quality of the surface layers of the ligature, especially ferronickel-based modifiers.
Технической задачей изобретения является создание способа производства Mg-содержащей модифицирующей лигатуры, устраняющего указанные недостатки и обеспечивающего простоту и надежность изготовления, снижение себестоимости продукта за счет снижения расхода материалов при сохранении стабильности и однородности получаемых свойств.An object of the invention is to provide a method for the production of Mg-containing modifying ligatures, eliminating these disadvantages and providing simplicity and reliability of manufacture, reducing the cost of the product by reducing material consumption while maintaining stability and uniformity of the obtained properties.
Техническим результатом от реализации изобретения является получение модифицирующей лигатуры с высокой плотностью и равномерным распределением свойств по объему при минимальных затратах, что обеспечивает повышение процента выхода годного продукта.The technical result from the implementation of the invention is to obtain a modifying ligature with a high density and uniform distribution of properties by volume at minimum cost, which provides an increase in the percentage of yield of the product.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе получения модифицирующей лигатуры, включающем приготовление, нагрев, заливку и кристаллизацию расплава под давлением в поле центробежных сил, все операции осуществляют под защитным флюсом, при этом нагрев расплава осуществляют на 10-99°С выше температуры t1, а величина давления составляет 10-3-0,9·10-1 МПа.The specified technical result is ensured by the fact that in the method of producing the modifying ligature, including the preparation, heating, pouring and crystallization of the melt under pressure in the field of centrifugal forces, all operations are carried out under a protective flux, while the melt is heated 10-99 ° C above temperature t 1 , and the pressure is 10 −3 −0.9 · 10 −1 MPa.
Проведение процессов приготовления, нагрева, заливки и кристаллизации под флюсом позволяет уменьшить испарение и угар магния, за счет чего - уменьшить его расход и снизить пироэффект этих операций, снизить затраты на очистку печных газов производства.Carrying out the processes of preparation, heating, pouring and crystallization under flux allows you to reduce the evaporation and fumes of magnesium, due to which - to reduce its consumption and reduce the pyroelectric effect of these operations, reduce the cost of cleaning furnace gases production.
Кристаллизация под флюсом, кроме того, позволяет создать необходимое давление в поверхностных слоях на внутреннем диаметре центробежной отливки лигатуры, обеспечивая тем самым необходимую чистоту, увеличивая равномерность плотности отливки по толщине и увеличивая выход годного продукта.Submerged crystallization, in addition, allows you to create the necessary pressure in the surface layers on the inner diameter of the centrifugal casting of the ligature, thereby ensuring the necessary purity, increasing the uniformity of the density of the casting in thickness and increasing the yield of the product.
Нагрев расплава выше температуры t1 более 99°С не позволяет вести процессы без значительного испарения и угара магния и пироэффекта. Нагрев расплава выше температуры t1 менее 10°С приводит к образованию настылей на тигле, затрудняет проведение технологических операций, снижает выход годного продукта.Heating the melt above a temperature of t 1 above 99 ° C does not allow processes to be carried out without significant evaporation and fumes of magnesium and pyroelectric effect. Heating the melt above a temperature of t 1 less than 10 ° C leads to the formation of crusts on the crucible, complicates the process, reduces the yield of the product.
Кристаллизация сплава под давлением ниже 10-3 МПа не обеспечивает получения равномерной плотности по толщине отливки. Кристаллизация сплава под давлением выше 0,9·10-1 МПа не целесообразна, так как при этом увеличение равномерности плотности отливки по толщине не значительно, а оборудование для достижения таких давлений значительно усложняется.Crystallization of the alloy under pressure below 10 -3 MPa does not provide uniform density across the thickness of the casting. Crystallization of the alloy under pressure above 0.9 · 10 -1 MPa is not advisable, since the increase in the uniformity of the density of the casting in the thickness is not significant, and the equipment to achieve such pressures is significantly complicated.
Пример 1. Расплав модифицирующей лигатуры состава: 5% Mg, 45% Ni, 1% РЗМ, 2% С, 1% Si, 0,3% P, остальное Fe, имеющий t1≈1170°С, ts≈1060°С, готовили в индукционной печи ИСТ-0,16 с графитовым тиглем. Приготовление, нагрев и кристаллизацию расплава проводили под слоем флюса МХЗ (хлоридосодержащий флюс производства Менделеевского химического завода) с различными параметрами нагрева и кристаллизации.Example 1. The melt of the modifying ligature composition: 5% Mg, 45% Ni, 1% REM, 2% C, 1% Si, 0.3% P, the rest Fe, having t 1 ≈ 1170 ° C, t s ≈1060 ° C, prepared in an induction furnace IST-0.16 with a graphite crucible. Preparation, heating and crystallization of the melt was carried out under a flux layer of MHZ (chloride-containing flux produced by the Mendeleev Chemical Plant) with various heating and crystallization parameters.
Для сравнения проводили плавку по известному способу с предварительным приготовлением расплава состава; 7,5% Mg, 67,5% Ni, 1,5% РЗМ, 1,3% С, 0,7% Si, 0,2% P, остальное Fe, с перегревом расплава выше t1 на 200°С (1370°С), последующим разбавлением и захолаживанием чугуном для получения расплава с расчетным содержанием элементов, соответствующим базовому.For comparison, melting was carried out according to the known method with preliminary preparation of the melt composition; 7.5% Mg, 67.5% Ni, 1.5% REM, 1.3% C, 0.7% Si, 0.2% P, the rest Fe, with melt overheating above t 1 at 200 ° C ( 1370 ° C), followed by dilution and cooling with cast iron to obtain a melt with a calculated content of elements corresponding to the base.
Разливку по всем вариантам проводили при температуре 1225°С методом центробежного литья.Casting according to all options was carried out at a temperature of 1225 ° C by centrifugal casting.
Результаты, полученные при различных вариантах изготовления лигатуры, представлены в таблице 1.The results obtained with various options for the manufacture of ligatures are presented in table 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004126287/02A RU2277589C2 (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Modifying master alloy for cast iron producing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004126287/02A RU2277589C2 (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Modifying master alloy for cast iron producing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004126287A RU2004126287A (en) | 2006-03-10 |
RU2277589C2 true RU2277589C2 (en) | 2006-06-10 |
Family
ID=36115545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004126287/02A RU2277589C2 (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Modifying master alloy for cast iron producing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277589C2 (en) |
-
2004
- 2004-09-02 RU RU2004126287/02A patent/RU2277589C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004126287A (en) | 2006-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6869261B2 (en) | Gray cast iron inoculant | |
RU1813113C (en) | Cast iron modifier | |
WO2018181712A1 (en) | Method for producing die-cast product of spherical graphitic cast iron including ultrafine spherical graphite, and spheroidizing treatment agent | |
US2750284A (en) | Process for producing nodular graphite iron | |
RU2618038C2 (en) | Method for obtaining a heat-resistant alloy based on niobium | |
JPS63100150A (en) | Master alloy for producing titanium alloy and its production | |
JP5379583B2 (en) | Manufacturing method of ultra high purity alloy ingot | |
RU2244025C2 (en) | Sintered agglomerates and method for producing the same | |
RU2451097C1 (en) | High-strength aluminium alloy and method for its obtaining | |
RU2277589C2 (en) | Modifying master alloy for cast iron producing method | |
RU2469117C1 (en) | Melting method of carbon-free heat-resistant steel | |
US3336118A (en) | Magnesium alloy for cast iron | |
RU2590772C1 (en) | Method for production of aluminium cast iron | |
RU2639258C2 (en) | Addition alloy production method for steel boronizing | |
RU2557438C1 (en) | Chrome-based heat resisting alloy and method of smelting of chrome-based alloy | |
RU2315815C1 (en) | Method for producing of vermiculate graphite cast-iron | |
US2785970A (en) | Addition agents in manufacture of steel | |
US1869498A (en) | Process of treating molten copper and copper alloys with compositions containing "lithium-alkali" alloys and products resulting from such treatments | |
RU2690084C1 (en) | Method of making forgings from stamp steels of the type 5cnm | |
US2826497A (en) | Addition agent and method for making ferrous products | |
CN116574952B (en) | V-Al-RE intermediate alloy and preparation method thereof | |
RU2653042C1 (en) | Ligature for melting titanium alloys | |
RU2007465C1 (en) | Process of production of high-chrome white wear-resistant cast irons | |
JPH0364423A (en) | Method for melting intermetallic compound ti-al-base alloy | |
JPH04120225A (en) | Manufacture of ti-al series alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070903 |