SU1011697A1 - Способ получени высокопрочного чугуна - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С шаровидным или вермикул рным графитом, включающий рафинирование серого чугуна железной окалиной и модифицирование магнийГсодержсццими модификаторами, о т л ичающийс  тем, что, с целью , расхода модификатора, обеспечени  высоких литейных свойств жидкбго чугуна и повьшени  его .механических свойств при нормгшьных и пониженных до -бОС температурах, железную окалину, ввсш т в печь на зеркало металла фракцией 2,0-10,0 мм в количестве 1,0-2,0% от веса металла за 20-25 мин до выпуска металла из печи в раздаточный ковш, в который перед заполнением его металлом ввод т известн к фреисцией 545 4М-в количестве 1,0-2,0% и модификатор в количестве 0,4-0,5% от веса жидкого металла. . (Л с:

Description

о

Изобретение относитс  к литейно-му производству, в частности к производству отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным или вермикул рным графитом и серого чугуна с пластинчатым графитом.

Известен способ получени  высокопрочного чугуна путем обработки жидкого серого чугуна графитизирукицей присадкой в ковше и магнийсодержащей лигатурой в литейной форме в количестве 2,0-3,0% от металлоемксэсти-формы .Ij.

Недостатками известного способа  вл ютс : повышеннь: расход магнийсодержащих присадок, обусловленный нестабильностью жидкого состо ни  исходного чугуна, высокое содержание остаточного магни , вследствие чего- усиливаетс  склонность чугуна к отбелу, дефицитность модифицирующей присадки - ферросиликобари ,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  высокопрочного чугуна с шаро:видным или вермикул рным графитом, в котором перед добавлением реагента дл  сфероидизации графита расплавленный серый чугун рафинируют железосодержащими компонентами, а в качестве сфероиднаирующего реагента ввод т в ковш магниевый сплав в количестве 0,6-2,5% .

Недостатки известного способа низкие литейные и механические свойства чугуна, повышенный расход магнийсодержащего модификатора.

Цель изобретени .- снижение расхода модификатора, обеспечение высоких литейных свойств жидкого чугуна и повышение его механических свойств при нормальных и пониженных до -60 с температурах

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу получени  вы-, сокопрочного чугуна с шаровидным или вермикул рным графитом, включающему рафинирование серого чугуна желейной окалиной и модифицирование магнйй-содержащими модификаторами, железную окалину ввод т в печь на зеркало металла фракцией 2,0-10,0 мм в количестве 1,02 ,0% отвеса ме;таллаза 2Х)-25мин до выпуска металла из печи в раздаточный ковш, в который- перед заполнением его металлом ввод т известн к фракции 5-45 мм в количестве 1,0-2,0% и модификатор в количестве 0,4-0,5% от веса жидкого металла.

При взаимодействии окалины,  вл кадейс  oтxoдa 4и прокатного и кузнечного производства, с жидким металлом образуетс  большое количество пузырьков СО, который, реагиру  с расплавом , уменьшают содержание окислов, наход щихс  в чугуне. Эти окислы и

элементы, имеющиес  в модификаторе, например магний, образуют комплексные соединени , что приводит к повышенному расходу модифицирующих присадок. Введение окалины наиболее 5 эффективно при 1450-1500°С, так как при температуре ниже 1450°С не обес-. печиваетс  необходима  в дальнейшем температура заливки металла по формам и ослабл етс  взаимодействие 0 окалины с жидким металлом, а при температуре более происходит неоправданный расход окалины и нежелательный перегрев металла. Введение окалины в количестве менее 1,0%

5 малоэффективно ввиду недостаточного .взаимодействи  ее с металлом, в то врем  как расход более 2,0% приводит к значительному, окислению элементов жидкого металла.

0 При размерах окалины менее 2,О мм происходит значительное шлакование ее в процессе взаимодействи  с жидким металлом. При размерах частиц окалины более 10 мм значительна 

5 часть окалины всплывает на зеркале металла, не прореагировав с расплавом , что приводит к увеличению ее расхода.

Врем  ввода окалины на зеркало металла в печь до выпуска металла из печи составл ет 20-25 мин и  вл етс  оптимальным, так как меньшееврем  недостаточно дл  взаимодействи  окалины с жидким металлом, а большее приводит к уменьшению эффекта действи  окалины.

Эффект рафинировани  серого чугуна усиливаетс  введением известн ка в количестве 1,0-2,0% от веса жидкого металла фракцией 5-45 мм на дно

0 ковша при заполнении его металлом из печи. Диссоциаци  известн ка приводит к десульфурации чугуна и одновременно к его барботации, что уменьшает содержание в жидком металг

5 ле газов и расходмодифицирующих присадок . При уменьшении или увеличении фракции известн ка нарушаетс  режим рафинировани . В первом случае уменьшаетс  врем  барботации и она про

0 ходит более интенсивно с выбросами металла из ковша, а во втором - увеличиваетс  врем  барботации, в результате чего дольше перемешива- етс  жидкий металл и при этом значительно падает температура.

Расход магнийсодержащёго модификатора составл ет 0,4-0,5% от веса жидкого металлаf что обеспечивает содержание остаточного магни  в

„ проведенных плавках 0,03-0,04 вес.%, достаточное дл  получени  в структуре 100% шаровидного графита.

Способ осуществл етс  как в дуговых , так и в индукционных электрических печах. 310116 Пример. Проводитс  дл  дуговой печи емкостью 5 т с кислой фу- . теровкой. После загрузки печи- и расплавлеНИН шихты получают серый жидкий чугун химического состава, вес. %: Углерод ;3,65 . Хром 0,09 Кремний 2,65 74 Фосфор 0,0073 Марганец 0,45 Сера 0,019 На эерксшо очищенного от шлака жидкого металла при 1480f C вводитс  предварительно просушенна  окгшина фракции 5,0-8,0 мл в количестве 80 кг за 23 мин до вьшуска металла из печи. В таблице приведены результаты испытаний.

s Ч to л и

. с; «

а о,  )

н 0) а

о. с 14 S I «

(О с: а т о

н « «

U S

с; X к

о в) flJ m s- н и « 1в I у 0) m х SOS

К Ю Н

g°

(в

eg

X к в X

I

О) ае see

Ф

S

X

ю  0 )

г

S Oi

с Перед выпуском металла на дно по догретого раздаточного ковша емкостью 7 ввод т предварительно подсушенный известн к фракции 35-38 гам в количестве 80 кг. После обработки металла известн ком в течение 8 мин ковш передапт дл  раздачи по разливочным ковшам, где провод т модифицирование никель-магниевой лигатуро содержащей 10% магни , в количестве 0,45% от веса жидкого металла. Провод т три плавки по описанному способу и четыре плавки по известному способу, варьиру  количест венный и фракционный состав реагентов . При этом жидкотекучесть металла при использовании предлагаемого способа при 1400« С мен етс  от 80,0 до 85,0 см, а при использовании известного способа - от 60,0 до 65,0, предел текучести соответственно от 38,2 до 39,0 кгс/мм и от, 32,0 до 35,0 кгс/мм, удлинение от 21,9 до 22,4% и от 7,5 до 9,0%, ударна  в з кость: при ,от 10,1 до. 11 от 4,2 до 5,5 кгсм/см при -60 5,5 до 6,0 и от 2,0 до 3,0 кгсм/см соответственно. При использовании известного способа шаровидна  форма графита в лучшем случае составл ет 90% при 75%-ной ферритной металлической основе, а при использовании предлагаемого способа во всех случа х 100% шаровидной формы графита при ферритной металлической основе. При этсм, при использовании предлагаемого способа в металле резко снижаетс  содержание водорода, азота, серы и окислов в массе металла. Сопоставление этих данных свидетельствует о значительных преимуществах предлагаемого способа. Опытнрпромьааленное испытание предлагаемого способа получени  высокопрочного чугуна позвол ет повысить литейные свойства на 32% и механические свойства металла на 30-40%, обеспечить полное усвоение присадок, например расход никель-магниевой лигатуры снижаетс  на 25%, и умень|шить брак этливок. Экономический эффект от , внедрени  способа составл ет 30075 руб. в год.

Claims (1)

1. » 1537232, кл. С 21 С 1/10, 1974. 1 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА с шаровидным или вермикулярным графитом, включающий рафинирование серого чугуна железной ¹ окалиной и модифицирование магний'содержащими модификаторами, отли чающийся тем, что, с целью ₍ снижения расхода модификатора, обес* печения высоких литейных свойств жидкого чугуна и повьмения его .механических свойств при нормальных и пониженных до -60°С температурах, железную окалину, вводят в печь на _ _ зеркало металла фракцией 2,0-10,0 мм в количестве 1,0-2,0% от веса металла за 20-25 мин до выпуска металла из печи в раздаточный ковш, в который перед заполнением его металлом вводят известняк фракцией 545 мм в количестве 1,0-2,0% и модификатор в количестве 0,4-0,5% от веса жидкого металла.