RU2337972C2 - Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron - Google Patents

Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron Download PDF

Info

Publication number
RU2337972C2
RU2337972C2 RU2006144985/02A RU2006144985A RU2337972C2 RU 2337972 C2 RU2337972 C2 RU 2337972C2 RU 2006144985/02 A RU2006144985/02 A RU 2006144985/02A RU 2006144985 A RU2006144985 A RU 2006144985A RU 2337972 C2 RU2337972 C2 RU 2337972C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
silicon
cast iron
magnesium
filler
Prior art date
Application number
RU2006144985/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006144985A (en
Inventor
Альберт Ферзинович Исхаков (RU)
Альберт Ферзинович Исхаков
Сергей Иванович Малько (RU)
Сергей Иванович Малько
Владимир Николаевич Григорьев (RU)
Владимир Николаевич Григорьев
Сергей Витальевич Пащенко (RU)
Сергей Витальевич Пащенко
Борис Васильевич Воронин (RU)
Борис Васильевич Воронин
Юрий Анатольевич Радченко (RU)
Юрий Анатольевич Радченко
Александр Николаевич Ховрин (RU)
Александр Николаевич Ховрин
Олег Николаевич Даценко (RU)
Олег Николаевич Даценко
Борис Васильевич Журавлев (RU)
Борис Васильевич Журавлев
нцев Алексей Игоревич Невь (RU)
Алексей Игоревич Невьянцев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ" filed Critical Закрытое акционерное общество "ФЕРРОСПЛАВ"
Priority to RU2006144985/02A priority Critical patent/RU2337972C2/en
Publication of RU2006144985A publication Critical patent/RU2006144985A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2337972C2 publication Critical patent/RU2337972C2/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention concerns metallurgy field and can be used in foundry. Particularly it is used for desulfurising and modification of cast iron and receiving of cast iron products with structure of globular and vermicular graphite. Filler contains, wt %: 18÷75 magnesium, part of which is introduced in metal phase; aluminium, barium, calcium, titanium, rare-earth metals at its total content 1÷10, and also iron and silicon (as the rest) - in the form of one or several materials, choose from group, including ferrosilicium, magnesium - iron - silicon alloy; mixture of metal silicon with cast iron and/or steel rattle, and/or chip, and/or powder. In filler content can also be included passivator in the form of one or several materials from group, including fired dolomite, calcium fluoride, calcium carbide, silicon carbide, soda, in amount which is a part of total content in filler of iron and silicon.
EFFECT: cast iron mechanical properties rising at the expense of improvement of form and character of allocation graphite in it.
2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве, в частности для десульфурации и модифицирования чугуна и получения чугунных изделий, имеющих в структуре графит в шаровидной и вермикулярной форме.The invention relates to metallurgy and can be used in foundry, in particular for desulfurization and modification of cast iron and to obtain cast iron products having graphite in the structure in spherical and vermicular form.

Известна порошковая проволока для внепечной обработки чугуна, состоящая из металлической оболочки и наполнителя в виде магний-алюминиевой лигатуры, в составе которой 5-25% алюминия, а содержание магния в проволоке - 10-35%. Кроме того, в состав наполнителя могут входить инертные добавки - обожженный доломит или ставролитовый концентрат, или плавиковый шпат, или карбид кремния, или шлаковая смесь с содержанием СаО≥30,0% и основностью (CaO/SiO2)≥2,0, причем соотношение инертной добавки к лигатуре «магний-алюминий» в наполнителе составляет (1,5-4):1 (см. п. РФ №2234539 по кл. С21С 1/02, С21С 7/064, заявл. 4.09.2002, опубл. 20.08.2004 «Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа»).Known flux-cored wire for out-of-furnace treatment of cast iron, consisting of a metal shell and a filler in the form of magnesium-aluminum alloys, comprising 5-25% aluminum, and the magnesium content in the wire is 10-35%. In addition, the filler may contain inert additives — calcined dolomite or staurolite concentrate, or fluorspar, or silicon carbide, or slag mixture with CaO ≥30.0% and basicity (CaO / SiO 2 ) ≥2.0, moreover the ratio of the inert additive to the magnesium-aluminum ligature in the filler is (1.5-4): 1 (see paragraphs of the Russian Federation No. 2234539, class C21C 1/02, C21C 7/064, decl. September 4, 2002, publ. 08/20/2004 "A wire for the addition of magnesium to melts based on iron").

Порошковая проволока такого состава, используемая преимущественно для десульфурации чугуна, не может быть эффективно применена для модифицирования и получения качественных чугунных изделий с шаровидной либо вермикулярной формой графита, не имеющих цементита. Отсутствие этого дефекта обеспечивается при использовании вторичного инокулирующего модифицирования, т.е. при проведении после завершения сфероидизирующей обработки расплава его дополнительной обработки, как правило, железо-кремнистыми сплавами на основе ФС45, ФС65, ФС75, применяемыми либо в качестве наполнителей порошковой проволоки, присаживаемой в расплав, либо в виде дробленых частиц. Без такой обработки увеличить количество зародышей графитизации и кристаллизации, а за счет этого предотвратить образование цементита в поверхностных слоях отливок и улучшить равномерность распределения и форму графитных включений очень трудно.A flux-cored wire of this composition, used mainly for desulfurization of cast iron, cannot be effectively used to modify and produce high-quality cast iron products with spherical or vermicular form of graphite without cementite. The absence of this defect is ensured by using secondary inoculant modification, i.e. when, after completion of the spheroidizing treatment of the melt, it is further processed, as a rule, by iron-silicon alloys based on ФС45, ФС65, ФС75, used either as fillers of a flux-cored wire, deposited in the melt, or in the form of crushed particles. Without such treatment, it is very difficult to increase the number of graphitization and crystallization nuclei, and thereby prevent the formation of cementite in the surface layers of castings and improve the uniformity of distribution and shape of graphite inclusions.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому результату и выбранным в качестве прототипа является наполнитель порошковой проволоки, состоящий из порошкообразного сплава системы железо-кремний-магний с добавками кальция, алюминия, бария, титана и РЗМ, которые частично или полностью введены в состав наполнителя в металлическом виде. Алюминий может быть введен в виде сплава системы алюминий - магний с содержанием магния 0,1-15%, а кальций, барий, титан и РЗМ могут быть введены в виде сплавов с алюминием (см. п. РФ №2222604 по кл. С21С 1/02, С21С 7/064 заявл. 25.10.2001, опубл. 27.01.2004 «Порошковая проволока для десульфурации чугуна»).The closest in technical essence, the achieved result and selected as a prototype is a flux-cored wire filler, consisting of a powdered alloy of the iron-silicon-magnesium system with the addition of calcium, aluminum, barium, titanium and rare-earth metals, which are partially or fully incorporated into the filler in metal form. Aluminum can be introduced as an alloy of the aluminum - magnesium system with a magnesium content of 0.1-15%, and calcium, barium, titanium and rare-earth metals can be introduced in the form of alloys with aluminum (see cl. RF No. 2222604 according to class C21C 1 / 02, С21С 7/064 declared on October 25, 2001, published on January 27, 2004 “Flux cored wire for desulfurization of cast iron”).

Недостатком данной проволоки является ее ограниченная применимость для обработки широкого марочного и размерного сортамента чугунных отливок при десульфурации и модификации металла. Известно, что внепечная обработка чугуна разного химического состава и предназначения требует неодинаковой по составу наполнителя порошковой проволоки. Выплавлять различные железо-кремний-магниевые сплавы для решения каждой конкретной технологической задачи невозможно. Кроме того, в прототипе не оговорено содержание магния в составе наполнителя, хотя известно, что для эффективной десульфурации и модифицирования чугуна требуется высокое (не менее 30-35%) содержание магния в наполнителе. Получить железо-кремний-магниевый сплав с таким содержанием магния практически невозможно и, следовательно, порошковая проволока с наполнителем согласно прототипу не эффективна для одновременной и десульфурации и модифицирования чугуна. Следует также отметить, что выплавка сплавов железо-кремний-магний требует дополнительных затрат, то есть приводит к удорожанию порошковой проволоки.The disadvantage of this wire is its limited applicability for processing a wide range of grades and sizes of cast iron castings during desulfurization and metal modification. It is known that out-of-furnace treatment of cast iron of different chemical composition and purpose requires a different filler of flux-cored wire. Smelting various iron-silicon-magnesium alloys to solve each specific technological problem is impossible. In addition, the prototype does not stipulate the magnesium content in the filler, although it is known that effective desulfurization and modification of cast iron requires a high (at least 30-35%) magnesium content in the filler. Obtaining an iron-silicon-magnesium alloy with such a magnesium content is practically impossible and, therefore, a flux-cored wire with a filler according to the prototype is not effective for simultaneous desulfurization and modification of cast iron. It should also be noted that the smelting of iron-silicon-magnesium alloys requires additional costs, that is, leads to an increase in the cost of flux-cored wire.

При создании изобретения ставилась задача повышения качества чугуна и снижение затрат на его производство.When creating the invention, the task was to improve the quality of cast iron and reduce the cost of its production.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение механических свойств чугуна за счет улучшения формы и характера распределения в нем графита, а именно получения чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом.The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the mechanical properties of cast iron by improving the shape and distribution of graphite in it, namely, the production of cast iron with spherical and vermicular graphite.

Указанная задача решается за счет того, что известный наполнитель порошковой проволоки для десульфурации и модифицирования чугуна, включающий железо, кремний магний, кальций, алюминий, барий, титан и РМЗ, согласно изобретению содержит, по крайней мере, часть магния в металлической фазе, а железо и кремний - в виде одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей ферросилиций, магний-железо-кремниевый сплав, смесь металлического кремния с чугунной и/или стальной дробью, и/или стружкой, и/или порошком, при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний - 18÷75; суммарное содержание алюминия, бария, кальция, титана, РМЗ - 1÷10; суммарное содержание железа и кремния - остальное.This problem is solved due to the fact that the known filler of a flux-cored wire for desulfurization and modification of cast iron, including iron, silicon magnesium, calcium, aluminum, barium, titanium and RMZ, according to the invention contains at least part of the magnesium in the metal phase, and iron and silicon - in the form of one or more materials selected from the group comprising ferrosilicon, magnesium-iron-silicon alloy, a mixture of metallic silicon with cast iron and / or steel shot, and / or shavings, and / or powder, in the following ratio and components in weight%: magnesium - 18 ÷ 75;. the total content of aluminum, barium, calcium, titanium, RMZ - 1 ÷ 10; the total content of iron and silicon is the rest.

Наполнитель может дополнительно содержать в количестве, составляющем часть от суммарного содержания в наполнителе железа и кремния, пассиватор в виде одного или нескольких материалов из группы, включающей обожженный доломит, плавиковый шпат, карбид кальция, карбид кремния, соду.The filler may additionally contain, in an amount constituting part of the total content of iron and silicon in the filler, a passivator in the form of one or more materials from the group including calcined dolomite, fluorspar, calcium carbide, silicon carbide, soda.

Исследования, проведенные по патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемый наполнитель неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям новизна и изобретательский уровень.Studies conducted on patent and scientific and technical information showed that the claimed filler is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criteria of novelty and inventive step.

Заявляемый наполнитель может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использован при производстве чугунных изделий, т.е. является промышленно применимым.The inventive filler can be made at any enterprise specializing in this industry, because this requires well-known materials and standard equipment, and is widely used in the production of cast iron products, i.e. is industrially applicable.

Технологический процесс производства модифицированного чугуна, т.е. чугуна, имеющего в структуре шаровидный или вермикулярный графит, включает обработку жидкого расплава, как правило, магнийсодержащими материалами, которые либо присаживается на дно ковша перед заливкой чугуна либо вводятся в металл в качестве наполнителя порошковой проволоки. Последний прием более эффективен, т.к. значительно увеличивает (в 2-3 раза) усвоение модификатора, стабилизирует процесс модифицирования, а также повышает качество производимых из чугуна изделий. Особенность процесса модифицирования связана с необходимостью подбора химсостава модификатора и оптимизации технологии его применения, исходя из содержания легирующих элементов и примесей в металле, температуры его обработки, а также требований к структуре и свойствам получаемого чугуна. С учетом этого существует большое количество материалов, которые должны обеспечить эффективность модифицирования, под которым понимают два процесса: сфероидизацию графита (первичное модифицирование) и предотвращение отбела - образования цементита (вторичное модифицирование) в структуре чугуна. Кроме того, на эффективность протекания модифицирования существенно влияет содержание серы в металле: чем ее больше, тем большее количество модификатора требуется для формирования шаровидного или вермикулярного графита. Известно, что магний, являясь сильным десульфуриратором, в первую очередь расходуется на связывание и удаление серы из расплава, а оставшееся количество магния участвует в сфероидизации графита. Поэтому получение чугуна с шаровидным либо вермикулярным графитом при содержании серы более 0,02% проблематично.The manufacturing process of modified cast iron, i.e. cast iron having spherical or vermicular graphite in its structure includes the processing of liquid melt, usually with magnesium-containing materials, which either sit on the bottom of the ladle before casting or are introduced into the metal as a filler of flux-cored wire. The last trick is more effective, because significantly increases (by 2–3 times) the assimilation of the modifier, stabilizes the modification process, and also improves the quality of products made from cast iron. The peculiarity of the modification process is associated with the need to select the chemical composition of the modifier and optimize the technology of its application, based on the content of alloying elements and impurities in the metal, its processing temperature, as well as the requirements for the structure and properties of the resulting cast iron. With this in mind, there are a large number of materials that should ensure the effectiveness of the modification, which is understood as two processes: spheroidization of graphite (primary modification) and prevention of bleaching - the formation of cementite (secondary modification) in the structure of cast iron. In addition, the efficiency of the modification is significantly affected by the sulfur content in the metal: the more it is, the greater the amount of modifier required to form spherical or vermicular graphite. It is known that magnesium, being a strong desulfurizer, is primarily spent on binding and removing sulfur from the melt, and the remaining amount of magnesium is involved in the spheroidization of graphite. Therefore, obtaining cast iron with spherical or vermicular graphite with a sulfur content of more than 0.02% is problematic.

На практике в большинстве случаев при модифицировании чугуна магний применяют в виде железо-кремний-магниевого сплава, содержащего до 9-11% этого элемента, что не всегда обеспечивает формирование чугуна с глобулярным графитом. Вместе с тем, проведенные нами эксперименты показали, что стабильное получение чугуна с глобулярным графитом происходит при использовании для модифицирования порошковой проволоки, в составе наполнителя которой более 18% (лучше - более 30%) магния, причем практически нет разницы, присутствует ли магний в этом материале полностью в металлической фазе либо частично входит в состав железо-кремний-магниевого сплава. Получить железо-кремний-магниевый сплав, содержащий более 20% магния, сложно и дорого, поэтому следует использовать металлический магний, входящий в состав наполнителя порошковой проволоки, либо применять смесь металлического магния и железо-кремний-магниевого сплава.In practice, in most cases, when modifying cast iron, magnesium is used in the form of an iron-silicon-magnesium alloy containing up to 9-11% of this element, which does not always ensure the formation of cast iron with globular graphite. At the same time, our experiments showed that stable production of cast iron with globular graphite occurs when modifying a flux-cored wire, in the filler composition of which more than 18% (preferably more than 30%) of magnesium, and there is practically no difference whether magnesium is present in this the material is completely in the metal phase or partially part of the iron-silicon-magnesium alloy. It is difficult and expensive to obtain an iron-silicon-magnesium alloy containing more than 20% magnesium, so you should use metallic magnesium, which is part of the flux-cored wire filler, or use a mixture of metallic magnesium and an iron-silicon-magnesium alloy.

Вместе с тем, для эффективного применения наполнителя порошковой проволоки в его состав помимо активного десульфуратора и сфероидизатора - магния - должны входить и другие составляющие - инокуляторы и замедлители (пассиваторы). Первые предотвращают образование цементита и улучшают форму и характер распределения графита. Вторые снижают интенсивность выделения паров магния за счет уменьшения количества магния, вступающего в реакцию с расплавом в единицу времени. В отсутствие замедлителей, когда содержание магния превышает 75%, кипение паров магния становится весьма интенсивным, что приводит к пироэффекту и даже выбросам металла из ковша, снижая эффективность и экономичность обработки расплава.At the same time, for the effective use of the filler of the cored wire, in addition to the active desulfurizer and spheroidizer - magnesium - it must also include other components - inoculators and moderators (passivators). The former prevent the formation of cementite and improve the shape and distribution of graphite. The second ones reduce the rate of magnesium vapor emission by reducing the amount of magnesium that reacts with the melt per unit time. In the absence of inhibitors, when the magnesium content exceeds 75%, the boiling of magnesium vapors becomes very intense, which leads to a pyroelectric effect and even emissions of metal from the ladle, reducing the efficiency and economy of processing the melt.

В качестве инокуляторов, усиливающих сфероидизирующий эффект, можно использовать силициды железа - FeSi и FeSi2, являющиеся структурными составляющими ферросилиция, а также смесь металлического кремния со стальной и/или чугунной дробью, стружкой, порошком.As inoculants enhancing the spheroidizing effect, you can use iron silicides - FeSi and FeSi 2 , which are the structural components of ferrosilicon, as well as a mixture of metal silicon with steel and / or cast iron, shavings, powder.

В качестве пассиваторов лучше использовать материалы, оказывающие дополнительное десульфурирующее влияние на расплав - обожженный доломит, плавиковый шпат, карбид кремния или кальция, соду.As passivators, it is better to use materials that have an additional desulfurizing effect on the melt - calcined dolomite, fluorspar, silicon or calcium carbide, soda.

В зависимости от исходного состояния расплава (в частности, температуры, содержания серы и др.), требований, предъявляемых к получаемым чугунным изделиям, их формы, размеров и т.д. для повышения эффективности проводимой обработки, сокращения количества расходуемого на единицу расплава магния можно изменять соотношение между количеством инокулятора (силицида магния и т.д.) и содержанием пассиваторов, заменяя последними часть инокуляторов в составе наполнителей порошковой проволоки.Depending on the initial state of the melt (in particular, temperature, sulfur content, etc.), the requirements for the resulting cast iron products, their shape, size, etc. in order to increase the efficiency of the treatment and reduce the amount of magnesium melt consumed per unit, the ratio between the amount of inoculant (magnesium silicide, etc.) and the content of passivators can be changed, replacing the last part of the inoculators in the composition of filler flux-cored wires.

Введение алюминия, кальция, бария, титана, РЗМ в количестве до 10% их суммарного содержания в состав наполнителя порошковой проволоки усиливает сфероидизирующее и десульфурирующее воздействие магния, а также инокулирующий эффект силицидов железа, приводя к повышению качества чугунных изделий.The introduction of aluminum, calcium, barium, titanium, rare-earth metals in an amount up to 10% of their total content in the filler of the flux-cored wire enhances the spheroidizing and desulfurizing effects of magnesium, as well as the inoculating effect of iron silicides, leading to an increase in the quality of cast iron products.

Заявленный композиционный материал был опробован при десульфурации, модифицировании и инокулировании чугуна, имеющего состав (мас.%): 2,7 С; 2,4 Si; 0,4 Mn; 0,02 S; 0,04 P; 0,05 Cr; 0,02 Ni. Задачей обработки являлось получение чугуна, имеющего в структуре равномерное распределение графита шаровидной формы.The claimed composite material was tested during desulfurization, modification and inoculation of cast iron, having the composition (wt.%): 2.7 C; 2.4 Si; 0.4 Mn; 0.02 S; 0.04 P; 0.05 Cr; 0.02 Ni. The processing task was to obtain cast iron having a uniform distribution of spherical graphite in the structure.

Наполнитель получали механическим смешением в различных соотношениях силицида железа (ферросилиция), металлического магния, алюминия, кальция, бария, титана и РЗМ (таблица 1). В некоторых экспериментах металлический магний и силицид железа в составе композиционного материала заменяли на смесь магний-кремний-железного сплава (ФСМг10 или ФСМг11) и металлического магния (вар. 5 и 7 в таблице 1). В ряде опытов силицид железа частично заменяли пассиваторами: обожженным доломитом, плавиковым шпатом, карбидом кальция, карбидом кремния, содой (вар. 3-7 в таблице 2). Кроме того, в части экспериментов силицид железа в составе комплексного материала частично или полностью заменяли смесью металлического кремния с чугунной и стальной дробью, стружкой или порошком (вар. 15-18 в таблице 1).The filler was obtained by mechanical mixing in various ratios of iron silicide (ferrosilicon), metallic magnesium, aluminum, calcium, barium, titanium and rare-earth metals (table 1). In some experiments, metallic magnesium and iron silicide in the composition of the composite material were replaced by a mixture of magnesium-silicon-iron alloy (FSMg10 or FSMg11) and magnesium metal (var. 5 and 7 in table 1). In a number of experiments, iron silicide was partially replaced by passivators: calcined dolomite, fluorspar, calcium carbide, silicon carbide, soda (var. 3-7 in table 2). In addition, in some experiments, iron silicide in the composition of the complex material was partially or completely replaced by a mixture of silicon metal with cast iron and steel shot, shavings or powder (var. 15-18 in table 1).

Перед смешением все компоненты были раздроблены либо гранулированы до размера менее 3 мм.Before mixing, all components were crushed or granulated to a size of less than 3 mm.

Сплав по прототипу выплавляли в индукционной печи. Для вар. 1 табл.1 состав сплава: (мас.%) 16 Mg; 44 Si; 39 Fe; 0,3 Al; 0,2 Са; 0,2 РЗМ; 0,2 Ва; 0,1 Ti; для вар.1 табл.2 состав сплава: (мас.%) 16 Mg; 42 Si; 37 Fe; 0,8 Al; 0,7 Са; 2,1 РЗМ; 0,7 Ва; 0,7 Ti. Далее сплав дробили до размера частиц менее 3 мм.The prototype alloy was smelted in an induction furnace. For var. 1 table.1 alloy composition: (wt.%) 16 Mg; 44 Si; 39 Fe; 0.3 Al; 0.2 Ca; 0.2 REM; 0.2 VA; 0.1 Ti; for var. 1 table 2 alloy composition: (wt.%) 16 Mg; 42 Si; 37 Fe; 0.8 Al; 0.7 Ca; 2.1 REM; 0.7 VA; 0.7 Ti. Next, the alloy was crushed to a particle size of less than 3 mm.

Все вышеуказанные материалы служили наполнителями порошковой проволоки, имеющей стальную оболочку толщиной 0,4 мм и наружный диаметр 14 мм.All of the above materials served as fillers of cored wire having a steel sheath 0.4 mm thick and an outer diameter of 14 mm.

Порошковую проволоку с различным составом наполнителей вводили в расплав чугуна со скоростью 0,5 м/сек при температуре 1450°С из расчета 2 кг магния на тонну металла. Общее время обработки составляло 10-15 минут. Затем модифицированный металл разливали по изложницам, где происходила его кристаллизация.A flux-cored wire with a different composition of fillers was introduced into the molten iron at a speed of 0.5 m / s at a temperature of 1450 ° C at the rate of 2 kg of magnesium per ton of metal. The total processing time was 10-15 minutes. Then the modified metal was poured into the molds, where it crystallized.

Результаты оценки структуры (по ГОСТ 3443-87), механических свойств (по ГОСТ 7293-85) чугуна и степени десульфурации расплава после его обработок порошковыми проволоками с различными составами наполнителей представлены в таблицах 1 и 2. Чугун с шаровидной формой и равномерным распределением графита согласно ГОСТ 3443-87 имеет балл ШГф4, ШГф5 и ШГр1. Предел прочности такого чугуна, характеризующегося перлитной структурой, не менее 600 МПа.The results of the assessment of the structure (according to GOST 3443-87), mechanical properties (according to GOST 7293-85) of cast iron and the degree of desulfurization of the melt after its treatment with flux-cored wires with different compositions of fillers are presented in tables 1 and 2. Cast iron with spherical shape and uniform distribution of graphite GOST 3443-87 has a score of ShGf4, ShGf5 and ShGr1. The tensile strength of such cast iron, characterized by a pearlite structure, is not less than 600 MPa.

Анализ результатов, представленных в таблицах 1 и 2, показывает:Analysis of the results presented in tables 1 and 2 shows:

1. Обработка расплава порошковой проволокой, имеющей состав наполнителя согласно прототипу (вар.1 таблицы 1 и вар.1 таблицы 2), не обеспечивает получение структуры отливок с шаровидной и равномерно распределенной формой графита: формируется графит компактной формы - балл ШГф3, а распределение его неравномерно - балл ШГр2. Указанный состав наполнителя (вар.1 таблицы 2) не обеспечивает глубокую десульфурацию чугуна (28%) и высокий предел прочности - менее 600 МПа.1. Processing of the melt with a flux-cored wire having a filler composition according to the prototype (var. 1 of table 1 and var. 1 of table 2) does not provide the structure of castings with spherical and evenly distributed form of graphite: compact graphite is formed - point ШГф3, and its distribution unevenly - ShGr2 score. The specified composition of the filler (var. 1 of table 2) does not provide deep desulfurization of cast iron (28%) and a high tensile strength of less than 600 MPa.

2. Обработка расплава порошковой проволокой с наполнителями согласно заявляемому составу по пункту 1 формулы (варианты 3-9, 12, 13, 15-18 таблицы 1 и вариант 2 таблицы 2) обеспечивает высокую десульфурацию расплава, приводит к формированию равномерно распределенного графита шаровидной формы - баллы ШГф4, ШГф5, ШГр1 и высоким прочностным свойствам отливок σв 610÷660 МПа.2. The treatment of the melt with a flux-cored wire with fillers according to the claimed composition according to paragraph 1 of the formula (options 3-9, 12, 13, 15-18 of table 1 and option 2 of table 2) provides high desulfurization of the melt, leads to the formation of uniformly distributed spherical graphite - points ШГф4, ШГф5, ШГр1 and high strength properties of castings σ of 610 ÷ 660 MPa.

3. Снижение (вар.2 таблицы 1) либо увеличение (вар. 10 таблицы 1) содержания магния в составе наполнителя, отсутствие в составе наполнителя Al, Ba, Ca, Ti, РЗМ (вар. 11 таблицы 1) либо избыточное количество этих элементов (вар. 14 таблицы 1) по сравнению с заявляемым количеством сопровождается образованием в структуре компактного графита (балл ШГф3), имеющего неравномерное распределение (балл ШГр2), и низкими механическими свойствами металла.3. Decrease (var. 2 of table 1) or increase (var. 10 of table 1) the magnesium content in the filler, the absence of Al, Ba, Ca, Ti, REM in the filler (var. 11 of table 1) or an excess of these elements (var. 14 of table 1) compared with the claimed amount is accompanied by the formation in the structure of compact graphite (grade SHGf3), which has an uneven distribution (score SHGr2), and low mechanical properties of the metal.

4. Частичная или полная замена в заявляемом материале наполнителя порошковой проволоки силицидов железа на смесь металлического кремния со стальной и/или чугунной дробью, стружкой, порошком (вар. 15-18 таблицы 1) не приводит к снижению качества структуры и уровня механических свойств чугуна.4. Partial or complete replacement of the filler wire of the iron silicides in the claimed material with a mixture of metallic silicon with steel and / or cast iron, shavings, powder (var. 15-18 of table 1) does not reduce the quality of the structure and the level of mechanical properties of cast iron.

5. Частичная замена в заявляемом наполнителе порошковой проволоки силицидов железа на обожженный доломит, плавиковый шпат, карбид кальция, карбид кремния, соду (вар. 3-7 таблицы 2) способствует улучшению десульфурации расплава и обеспечивает формирование в структуре чугуна равномерного распределения (балл ШГр1) шаровидного графита (балл ШГф5) и высокие прочностные свойства чугуна.5. Partial replacement in the inventive filler of a flux-cored wire of iron silicides with calcined dolomite, fluorspar, calcium carbide, silicon carbide, soda (var. 3-7 of table 2) improves the desulfurization of the melt and ensures the formation of a uniform distribution in the structure of cast iron (SHGr1 score) spherical graphite (grade SHGf5) and high strength properties of cast iron.

Таким образом, результаты, представленные в таблицах 1 и 2, свидетельствуют, что заявляемый наполнитель обеспечивает формирование равномерно распределенных в структуре чугуна включений шаровидного графита, что приводит к высоким механическим свойствам чугунных отливок.Thus, the results presented in tables 1 and 2 indicate that the inventive filler ensures the formation of spherical graphite inclusions evenly distributed in the structure of cast iron, which leads to high mechanical properties of castings.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (2)

1. Наполнитель порошковой проволоки для десульфурации и модифицирования чугуна, включающий железо, кремний, магний, кальций, алюминий, барий, титан и РМЗ, отличающийся тем, что он содержит, по крайней мере, часть магния в металлической фазе, а железо и кремний - в виде одного или нескольких материалов, выбранных из группы, включающей ферросилиций, магний-железо-кремниевый сплав, смесь металлического кремния с чугунной и/или стальной дробью, и/или стружкой, и/или порошком при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 18÷75; суммарное содержание алюминия, бария, кальция, титана, РМЗ 1÷10; суммарное содержание железа и кремния остальное.1. Filler cored wire for desulfurization and modification of cast iron, including iron, silicon, magnesium, calcium, aluminum, barium, titanium and RMZ, characterized in that it contains at least part of the magnesium in the metal phase, and iron and silicon - in the form of one or more materials selected from the group including ferrosilicon, magnesium-iron-silicon alloy, a mixture of metallic silicon with cast iron and / or steel shot, and / or shavings, and / or powder in the following ratio of components, wt.%: magnesium 18 ÷ 75; total content of aluminum, barium, calcium, titanium, RMZ 1 ÷ 10; the total content of iron and silicon is the rest. 2. Наполнитель по п.1, отличающийся тем, что он содержит пассиватор в виде одного или нескольких материалов из группы, включающей обожженный доломит, плавиковый шпат, карбид кальция, карбид кремния, соду в количестве, составляющем часть от суммарного содержания в наполнителе железа и кремния.2. The filler according to claim 1, characterized in that it contains a passivator in the form of one or more materials from the group comprising calcined dolomite, fluorspar, calcium carbide, silicon carbide, soda in an amount that is part of the total content in the filler of iron and silicon.
RU2006144985/02A 2006-12-18 2006-12-18 Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron RU2337972C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144985/02A RU2337972C2 (en) 2006-12-18 2006-12-18 Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144985/02A RU2337972C2 (en) 2006-12-18 2006-12-18 Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006144985A RU2006144985A (en) 2008-06-27
RU2337972C2 true RU2337972C2 (en) 2008-11-10

Family

ID=39679518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006144985/02A RU2337972C2 (en) 2006-12-18 2006-12-18 Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2337972C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL234059B1 (en) * 2017-11-28 2020-01-31 Metalpol Wegierska Gorka Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Method for producing cast iron, preferably vermicular cast iron and ductile cast iron

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006144985A (en) 2008-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3478858B1 (en) Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
KR102494632B1 (en) Cast iron inoculants and methods of producing cast iron inoculants
JP7231634B2 (en) Cast iron inoculant and method for producing cast iron inoculant
AU2018398230B2 (en) Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
AU2018398229B2 (en) Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant
RU2337972C2 (en) Fluxed cored wire filler for desulfurising and modification of cast iron
RU2443785C1 (en) Flux cored wire filler for out-of-furnace treatment of metallurgical melts
RU2396359C2 (en) Powder wire for out-of-furnace treatment of melts on iron base (versions)
RU2456349C1 (en) Procedure for out-of-furnace treatment of iron-carbon melt
JPH03505755A (en) Material for refining steel with multi-purpose applications
RU2124566C1 (en) Briquetted mixture for inoculation of gray iron
RU2375461C2 (en) Method of cast iron receiving with globular graphite
RU2247155C1 (en) Briquette used in manufacture of cast iron
RU2375463C2 (en) Wire for out-of-furnace treatment of metallurgical melts
SU1097700A1 (en) Ferro alloy for making high tensile cast iron
SU1392136A1 (en) Modifier
JPH0357163B2 (en)
UA18163U (en) Method for oxygen-converter smelting of steel
UA18164U (en) Method for slag introduction in steel-smelting units
UA18162U (en) Method for out-of-furnace treatment of steel in a "ladle-furnace" plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081219

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100627

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141219