SU1024508A1 - Способ получени высокопрочного чугуна - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Ы СОКОПРОЧfloro ЧУГУВА, включающий, предварительную обработку расплава лигатурой , содержащей редкоземельные металлы в количестве 0,1-0,-S% от веса расплава, и последующую обработку расплава в литейной форме железокремний-магниевой лигатурой в количестве 1,0-2,0% от металлоемкости формы, отличающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  неметаллических включений в 6тливках и повышени  пластичности чугуна ваграночной плавки, расплав непосредственно перед заливкой в форму дополнительно обрабатывают в разливочном -ковше железо-кремниймагниевой лигатурой в количестве 0,1-0,5% от веса расплава. ш с

Description

о

o 4: У1

О

эо Изобретение относитс  к литейно му производству, а именно к способа получени  чугуна с шаровидным графи том, и может быть использовано при массовом производстве ответственных машиностроительных отливок. Известен способ получени  чугуна с шаровидным графитом, заключающийс  в обработке расплава элементами, сфероидизирующими графит в ковше i В этом случае требуетс  повьпиенн расход дорогосто щих модификаторов, /наблюдаютс  пироэффект и дымрвыделение . Наиболее близким к предлагаемому способу  вл етс  способ получени  высокопрочного чугуна с .шаровидным графитом, заключающийс  в обработке расплава чугуна лигатурой редкоземельных металлов.в ковше и магнием в литейной форме. С целью повышени  механических свойств отливок при содержании серы в исходном расплаве до 0,1%, обработку металла в ковше ведут при 1400-1450С смесью лигату ры редко.земельных металлов с криолитом в соотношении 10:(0,5-5,0) в количестве 0,1-0,5% от веса расплава , заливку расплава в форму пос ле скачивани  шлака ведут при 1320 1400° С, причем в ф.орме обработку жи кого расплава ведут в реакционной камере, расположенной между сто ком и отливкой, смесью железо-кремниймагниевой лигатуры с криолитом в соотношении 10 : (О ,5-5 ,0 ) в количест ве 0,1-0 г 5% от веса расплава, залив ку расплава з форму после скачивани шлака ведут при 1320-1400°Сг причем в форме обработку жидкого расплава ведут в реакционной камере, располо женной между сто ком и отливкой, смесью железо-кремний-магниевой лигатуры с криолитом в соотношении 10: (о, 1-2,о) в количестве 0,7-2,0% от веса расплава 2 . Недостатком известного способа  вл ютс  высокие требовани  к чисто те по вредным примес м и температуре исходного расплава не менее 1400 1450°С . В противном случае при более низкой температуре расплава, в частности, при ваграночной плавке, резко увеличиваетс  количество неметаллических включений в отливках и снижаютс  пластические свойства чугуна. Целью изобретени   вл етс  снижение содержани  неметаллических включений .в отливках и повышение пластичности чугуна ваграночной плавки. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  .высокопрочного гугуна, включающему пре варительную обработку расплава лигатурой , содержаией редкоземельные металлы в количестве 0,1-0,5% от веса расплава, и последующую обработку расплава в литейной форме желеэокремний-магниевой лигатурой в количестве 1,0-2,0% от металлоемкости формы, расплав непосредственно перед заливкой в форму дополнительно обрабатывают в разливочном ковше желеэокремний-магниевой лигатурой в количестве; . 0,1-0,5% от веса расплава. Применение тройной последовательной обработки расплава в раздаточном и разливочном ковшах и в форме позвол ет стабильно получать структуру шаровидного графита в отливках. Ковшева  обработка лигатурой,содержащей РЗМ цериевой группы, алюминий, кальций .и кремний, производит предварительную очистку расплава от серы, .кислорода и азота, про вл  ющих Десфероидизирующую тенденцию. Комплексное воздействие элементов, вход щих в состав лигатуры, недостаточно обеспе- чивает требуемую чистоту расплава при использовании исходного чугуна ваграночной плавки с низкой температурой. Кроме того. РЗМ цериевой группы, кальций и кремний, облада  большим сродством к сере, кислороду и азоту, хот  и св зывают их в неметаллические включени ,.однако последние, облада  большой удельной плотностью, не всегда успевают перейти в шлак и остаютс  в расплаве, особенно при температурах менее 1400с. Поэтому с целью интенсификации процесса перевода неметаллических включений в шлак, дополнительного рафинировани  расплава, предлагаетс  проводить непосредственно перед заливкой расплава дополнительную обработку в разливочном ковше железо-кремний-магниевой лигатурой, что приводит к барботированию расплава и ускорению всплывани  неметаллических включений в шлак. Кроме того, производитс  дополнительное удаление серы из расплава. . В названных пределах добавки наиболее эффективно выполн ют указанные действи . Величины добавок, вводимых в раздаточный и разливочные ковши, завис т от исходного содержани  вредных примесей в расплаве, в частности серы. Нижние пределы 0,1% определ лись, исход  из необходимости обеспечени  требуемого предела десульфурации и расплавлени  чугуна ваг заночной плавки и стабилизации процесса сфероидизации графита, верхние ограничени  0,5% установлены ввиду возможности по влени  отбела в тонких сечени х отливок и удорожани  стоимости лить . При заливке расплава в форму происходит растворение лигатуры и модифицирование чугуна. Наличие остаточного содержани  РЗМ цериевой группы в совокупности с магнием, поступающим из лигатуры в реакционной камере, обеспечивает формирование шаровидного графита в чугуне ваграночной плавки. Величина добавки смеси в реакционную камеру определ етс  исходны содержанием серы в расплаве. Нижний предел обеспечивает получение высоkonpo4Horo чугуна с исходным содержанием серы до 0,05%, верхний до 0,1%. Пример. Дл  получени  сравнительных результатов примен лись два состава чугуна с содержанием се |ры в исходном расплаве 0,03% и температурой расплава электропечной чугун) и 0,09% и температурой расплава (ваграночный чугун) . Обработку расплава вели известным способом, включающим ввод РЗМ-содёржащей лигатуры с криолитом в ковше и последующую сфероидиэирующую обработку железо-кремний-магниевой лигатурой в форме и по предлагаемому способу тройной обработки расплава. Причем величина добавок при низком содержании серы 0,03% и температуре расплава 1450С находилась на нижних пределах, а при концентрации серы до 0.09% т температуре расплава 1380 С - на верхних преде-. лах, что показано в табл. 1. .Таблица 1

После ковшевой обработки производили заливку форм, в- реакционных i .камерах которых находилась железокремний-магниева  лигатура. Образцы дл  механических испытаний вырезали из клиновых проб с толщиной стенки

1450 100% шаро- 555

Известный 0,2

и

1380 90% шаро- 480

0,09

30 мм. Помимо этого, по изломам ударных образцов 10-10«55 мм определ ли степень загр зненности металла неметаллическими В1(лючени ми. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Таблица

4,0

13 видного графита

145

1,5 видного графита

1450

Предлагаемый 0,02

0,09

1380 Суммарную площадь на ударную в зкость.

Как видно из табл, 2, применение изобретени  позвол ет получать структуру шаровидного графита при концен1рации серы до 0,09%. Свойства, чугуйов соответствовали, марке ВЧ50-2. В то же врем  чугун, полученный по предлагаемому способу,имел значи- : тельно более высокие пластические Свойства при несколько больших прочностных свойствах и существенно меньЦродолжение табл. 2

562

10

530

5,0

30

ше загр знен неметаллическими включени ми по сравнению с чугуном, полученным по известному способу.

Экономическа  эффективность от применени  предлагаемого способа получени  высокопрочного чугуна и перевода отливки рукав полуоси с серого чугуна на высокопрочный позволит сэкономить 1,5 тыс. т металла, что составит 170 тыс. руб. в гоД неметаллических включений определ ли по 5 образцам . -,

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА, включающий, предвари- тельную обработку расплава лигатурой, содержащей редкоземельные металлы в количестве 0,1-0,5% от веса расплава, и последующую обработку расплава в литейной форме железокремний-магниевой лигатурой в количестве 1,0-2,0% от металлоемкости формы, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания неметаллических включений в отливках и повышения пластичности чугуна ваграночной плавки, расплав непосредственно перед заливкой в форму дополнительно обрабатывают в ’разливочном -ковше железо-кремниймагниевой лигатурой в количестве —

   0,1-0,5% от веса расплава. ф (Л а