SU1097680A1 - Способ получени модифицированного серого чугуна - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЕРОГО ЧУГУНА, включающий плавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременную обработку и введение в расплав чугуна перед заливкой литейньк форм кремнийсодерждщего модификатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  модифицирующего эффекта и сокращени  расхода модификатора , расплав чугуна выплавл ют с пониженным на 0,025-0,125% против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модис фикатором ввод т мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотно (Л шении

Description

Изобретение относитс  к металлургии железоуглеродистых сплавов, в основном к производству модифицированных серых чугунов дл  ответственных машиностроительных отливок путем введени  в расплав чугуна перед зали кой в литейные формы твердых модификаторов , мало измен ющих химический состав, но значительно улучшающих, свойства металла в отливках. Известен способ получени  модифицированного серого чугуна, включающи плавку чугуна в электрической плавил ной печи, термовременную обработку, введение в расплав чугуна графитсодержащего и .кремнийсодержащего модиф каторов перед заливкой его в миксердозатор и вьщачу модифицированного чугуна из миксера-дозатора дл -залив ки литейных форм 1. Недостатком известного способа  вл етс  низкий модифицирующий эффек и высокий расход модификатора, обусловленный потерей модифицирующего эффекта из-за Длительной вьщержки от момента ввода модификаторов до момента заливки литейной формы (25-35 мин), в течение которой происходит демодифицирование расплава чугуна и по вл етс  потребность в дополнительном модифицировании а, следовательно, в повьппенном расходе модификатора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ получени  модифицированного серого чугуна, заключающийс  в выпла ке чугуна в электрической индукционной печи, его термовременной обработ ке в печи и введении в расплав чугуна перед заливкой литейных форм крем нийсодержащих модификаторов 2. Недостатком этого спосЬба  вл етс  низкий модифицирующий эффект,и вы сокий расход модификатора (0,7-0,9% от массы жидкого металла), что обусловлено низкой графитизирующей спосо ностью расплава чугуна, выплавленного в электрической печи, и повышенной его склонностью к отбелу. Цель изобретени  - повьшение моди фицирующего эффекта и сокращение рас хода кремнийсодержащего модификатора Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  модиф цированного серого чугуна, включающему плавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременну обработку и введение в расплав чугун перед заливкой литейных форм кремнийсодержащего модификатора, расплав чугуна выплавл ют с пониженным на 0,025-0,125% против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модификатором ввод т мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,2% от массы жидкого чугуна. При получении модифицированного серого чугуна по предлагаемому способу , в электрической индукционной печи выплавл ют исходньй чугун с пониженным на 0,025-0,125% против расчетного содержанием углерода, затем перегревают его до 1490+10°С, вьщерживают при этой температуре в течение 8-15 мин, одновременно с выдержкой делают экспресс-анализ хими|Ческого состава металла и определ ют необходимость его корректировки. При несовпадении химического состава с заданным производ т его корректировку , при соответствии химического состава расплав чугуна в печи захолаживают до 1400°С и при этой температуре ввод т мелкодисперсньй кокс и дробленьш пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,25% от массы жидкого металла. Выдерживают чугун в течение 5-10 мин при включенной печи, благодар  чему обеспечиваетс  хорошее перемешивание и гомогенизаци  расплава во всем его объеме. После этого расплав вьщают в разливочный ковш. При этом по заполнении ковша на 20-25% его емкости ввод т ферросилиций ФС75 (или любой другой кремнийсодержащий модификатор ) в количестве 0,)-0,2% от массы набираемого в ковш металла (в. зависимости от величины отбела исходного чугуна). Установленную дозу ферросилици  ФС75 ввод т равномерно в течение последующего времени набора жидкого металла в ковш. Мелкодисперсный кокс и дробленый пирит, вводимые перед модифицированиему выполн ют роль инокул торовзамутнителей , образующих в расплаве эффективные искусственные центры зародьшгевани  графита, которые повьш1ают способность чугуна к графитизации и модифицированию и понижают склонность к отбеливанию. П РИМ е р. Способ осуществл ют использу  чугун, с углеродным экБивалентом ,70-3,75%, вьтлавлен ный в электрической индукционной пе чи на шихте из стального лома с при садками ферросплавов и карбюризатор дл  доводки до задайного химическог состава (3). Расплав чугуна в печи нагревают до 1490±10 С, затем захолаживают до и при этой темпера1туре ввод  мелкодисперсный кокс и. дробленый пирит при их соотношении 2-1 и суммарном количестве 0,18% от массы жи кого металла, затем после 8-минутно вьщержки расплав вьадают в разливочный ковш. По заполнении ковша на 20 25% присаживают равномерно в последующего времени набора в него жидкого металла ферросилиций ФС75 в количестве 0,15% от массы набираемого металла. Дл  получени  сравнительных данных параллельно получают модифицированный чугун известным способом ( Оценку модифицирующего эффекта и свойств модифицированных чугунов, полученных предлагаемым (2,3,4) и известным (1) способами, осуществ |ют по величине отбела технологической пробы размером 100x50x20 мм, заливаемой в форму с металлической плитой,, и пределу прочности при раст жении og образцов, изготовленных из цилиндрических заготовок диаметром 30 мм и длиной 340 мм, заливаемых в стержневую форму. В таблице представлены результат испытаний модифицированного серого чугуна, полученного при различных р жимах обработки. Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемый способ полу чени  модифицированного чугуна по сравнению с известным обеспечивает повышение модифицирующего эффекта , выражающеес  в понижении величины отбела по технологической пробе на 20-50% и увеличении прочности модифицированного чугуна на 4-8%, и сокращение расхода ферросилици  ФС75 в 3,5-7 раз. Наплавление жидкого металла с пониженным на 0,025-0,125% против расчетного содержанием углерода при последующем вводе в расплав мелкодисперсного кокса в предлагаемых пределах обеспечивает получение чугуна со строго заданньи углеродньм эквивалентом и исключает его превыщение , которое оказьшает отрицательное вли ние на показатели прочностных свойств чугуна. При наплавлении чугуна (5) с пониженным содержанием углерода менее чем на 0,025% против расчетного и последующем вводе мелкодисперсного кокса повьнпаетс  углеродный эквивалент чугуна, что отрицательно сказываетс  на свойствах последнего, например снижаетс  прочность из-за высокой степени графитизации. При наплавлении чугуна (6) с пониженным содержанием углерода более чем на О,125% против расчетного повьшаетс  склонность чугуна к отбелу и понижаетс  способность tiyryHa к графитизации и модифицированию, .что можно предотвратить лишь путем повышенного расхода кремнийсодержащего модификатора (ферросилици , силикокальци  и т.п.). Добавка мелкодисперсного кокса и дробленого пирита в суммарном количестве 0,06-0,2% от массы жидкого чугуна обеспечивает образование в расплаве необходимого количества искусственной зародышевой фазы, что повышает склонность чугуна к графитизации и модифицированию. При этом количество вводимых кокса и пирита зависит от содержани  стального лома в шихте, и, в частности , чем больше в шихте содержитс  стального лома, тем должно быть вьш1е суммарное количество вводимых кокса и пирита и тем меньше величина их соотношени . При введении суммарного количества мелкодисперсного кокса и дробленого Ьирита свьш1е 0,2% в чугуне (8) повышаетс  содержание углерода и серы, что отрицательно вли ет на свойства чугзгаа. При присадках кокса и пирита в суммарном количестве менее 0,06% не достигаетс  эффект предварительной обработки чугуна (7) вследствие образовани  искусственной зародышевой фазы в недостаточном количестве. При введении кокса и пирита в отношении менее единицы (9) имеет место понижение прочности модифицированного чугуна вследствие избыточного насыщени  расплава серой и ее соединени ми или повышенной склонности чугуна к отбелу и по влени  в микроструктуре структурно свободного цементита .

При введении кокса и пирита в отношении более, 3,5 (10) понижаетс  прочность чугуна из-за повышенной степени графитизации и ухудшени  формы и распределени  включений графита

Использование предлагаемого способа получени  модифицированного серого чугуна с пластинчатым графитом обеспечивает по сравнению с ба .зовым объектом повьшение эффекта модифицировани , выражающеес  в понижении величины отбела по технологической пробе На 20-50% и увеличении пропрочности модифицированного чугуна

на 4-

сокращение расхода кремнийсодержащего модификатора, в частности ферросилици  ФС75 в 3,5-7 раз, снижение себестоимости 1 т годных отливок из модифицированного чугуна примерно ш 1,6 руб.

Предлагаемьш способ получени  модифицированного серого чугуна с пластинчатым графитом рекомендуетс  примен ть , главным образом, при плавке синтетического или полусинтетического чугунов в электрических печах, ха|)актеризующихс  низкой способностью к графитизации и модифицированию, а также чугуньв., выплавленных в вагранке на шихте, содержащей не менее 30% стального лома.

1

3,15 3,12

0,06

0,03

Продолжение таблицы

245 250 260 265

Модифицированный чугун, полученный известным способом.

Продолжение таблицы

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЕРОГО ЧУГУНА, включающий плавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременную обработку и введение в расплав чугуна перед заливкой литейных форм кремнийсодержащего модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения модифицирующего эффекта и сокращения расхода модификатора, расплав чугуна выплавляют с пониженным на 0,025-0,125% против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модификатором вводят мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,20% от массы жидкого металла.

   О ζ© м

   □о