SU1010151A1 - Модификатор дл чугуна - Google Patents

Abstract

МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, включающий карбид кремни  и ферросилиций , отличающийс  тем, чго, с целью повышени  физико-механических свойсгв чугуна и снижени  его стоимости, модификатор дополнительно содержит губчатое железо при следующем соотношении компонентов, вес.%: Губчатое железо2О-4О Карбид кремни 2-4 ФерросилицийОстальное

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности,к вопросу модифицировани  чугунов комплексными добавками .

Известен модификатор дл  чугуна,

содержащий 14-25 вес.% шлама карбида кремни  в качестве углеродосодержащего компонента, и закись железа - остальное, повьпцающий физико-механические свойства чугуна l.

Наиболее близким по содержащимс  компонентам и достигаемому эффекту  вл етс  модификатор дл  чугуна, состо щий из смеси 20-30% силикокальцй  со средним размером зерна менее 3 мм, 43-60% карбида кремни ; 1-5% ферросилици , 3-10% фторида кальци  со средним размером зерен менее 1 мм; 3-10% закиси марганца со средним размером зерен 0,5-г2 мм и 3-1О% графита со средним размером зерен 0,5-1,5 мм 2

Недостатками известных модификаторов  вл етс  высока  стоимость из-за необходимости приготовлени  многокомпонентной смеси сложного гранулометрического состава. Кроме того, из-за различи  удельных весов и фракционного состава компонентов, добавки неравно-мерно распредел ютс  по объему металла и не обеспечивают стабильного получени  чугуна с высокими физико-механическими свойствами.

Цель изобретени  - повьщзение физикомеханических свойств чугуна и снижение его стоимости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, . что модификатор дл  чугуна, включающий карбид кремни  и ферросилиций, дополнительно содержит губчатое железо, при следующемсоотнощении компонентов, Бес.%

Губчатое железо2О-40

Карбид кремни 2-4

ФерросилицийОстальное

При наполтении ковша чугуном окислы железа, содержащиес  в губчатом желе3® , активно реагируют с карбидом нй  при 11ОО-1500 С. Выдел юща с  в процессе реакции окись углерода интенсзифицирует перемешивание расплава и способствует равномерному распределению модификатора в объеме расплава.

Образующиес  в процессе реакции растворени  губчатого железа и ферросилици  ФС 75 температурные и концентрационные флуктуации и мельчайшие включени . кремнезема  вл ютс  зародышами центров кристаллизации, снижают переохлаждение расплава, преп тствуют возникновению отбеленных мест в литом металле.

способствуют измельчению зерна литого металла, получению одинаковой структуры в различных сечени х отливки, что способствует повышению физико-механических свойств металла.

Модифицирующа  смесь вводитс  в заполненный на 1/4-1/2 ковш под струю металла .

Действие модификатора основано на .протекании процессов формировани  температуркых и концентрационных флуктуации при растворении губчатого железа и.ферросилици  ФС 75 и карбида кремни , а также 1 образовани  включений кремнезема в мелкодисперсном виде в результате взаимодействи  окислов губчатого железа с карбидом кремни  и расплавом.

Пони сение содержани  карбида кремни  в модификаторе менее 2% приводит к неполному протеканию реакции восстановлени  окислов железа, обогащению ими расплава, ухудшению форм графита и раковинам в литом металле. Повышение содержани  карбида кремни  в модификаторе более 4% нецелесообразно, так как при этом удорожаетс  стоимость модификатора без улучшени  свойств чугуна. Применение менее 20% губчатого железа в модификаторе ухудшает эффективность действи  модификатора, так как при этом уменьшаетс  количество мелкодисперсных включений Si02, обеспечивающихзародышеобразуюшее действие. Использование более 40% губчатого железа в составе модификатора снижает стабильность действи  модификатора , так как при этом расплав обогащаетс  окислами железа и других элементов , которые в случае их неполного восстановлени  снижают физико-механические свойства металла и ухудшают качество лить . Ферросилиций ФС 75  вл етс  основой модификатора.

Содержание в модификаторе ферросилици  ФС-75 обуславливаетс  эффективностью действи  модификатора на свойства чугуна. При содержании в модификаторе губчатого железа в пределах 20-4О% и карбида кремни  2-4% содержание ферросилици  ФС-75 составл ет 56-78%.

При содержании ферросилици  менее 56 эффективность модифицировани  снижаетс  и возможно получение отливок с отбелом. Увеличение количества ферросилици  ФС-7 более 78% приводит к укрупнению графитовых включений при обрабатываемом чугуне и снижению физико-механических свойств.

Составы полученного модификатора приведены в таблице.

Чугун выплавл юг в инцукционной печи ЛПЗ-67 из стальных мегаллоогходов и элекгроцной крошки. В состав шихты ввецен ферросилиций ФС 75. Полу- ченный чугун, содержащий 3,О-3,2% углерода и 1,5-1,6 кремни  при выплавке чугуна подвергают гермовременной обработке при . Температура жидкого металла при модифицировании нахо- 30 дитс  в пределах 14ОО-1450°С (по показани м термопары ПП),

При обработке исходного чугуна расход модификатора прототипа и предлагаемого составл ет 1% от массы расплава;35

Проверка предлагаемого состава модификатора показывает его эффективноеть

по сравнению с известным составом при получении чугуна с высокими физико механическими свойствами. Так предел прочности при раст жении возрастает с 23 кгс/мм2 цо 24-28 кгс/мм2, предел прочности при изгибе - с 44 до 52-54 кгс/мм2, а твердость с 210 до 215-22О НВ. Кроме того, снижав с  стоимость предлагаемого модификатора в 1,5-2 раза по сравнению с прототипом .

Предварительный {Ьасчег ожидаемой экономической эффективности ог применени  модификатора предлагаемого состава составл ет 3-4 руб. при производстве 1 т чугунных отливок.

Claims (2)

1. МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, включающий карбид кремния и ферросилиций, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механи ческих свойств чугуна и снижения его стоимости, модификатор дополнительно содержит губчатое железо при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Губчатое железо Карбид кремния Ферросилиций

   20-40
2. 2-4 Остальное

   1 1010151. 2