SU1148886A1 - Способ получени чугуна с шаровидным графитом - Google Patents

Description

4

00 00 00 Од Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к способам модифицировани  литейных сплавов, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени  дл  деталей , к которым предъ вл ютс  высокие требовани  по механическим свойствам . Известен способ получени  чугуна с шаровидным графитом, состо щий в обработке расплава металлическим магнием в поворотном ковше с герметически закрывающейс  крышкой l, Недостатком данного способа  вл етс  то, что он требует применени  шихтовых материалов с низким содержа нием серы, кислорода и элементовдемодификаторов , так как при высоких содержани х указанных элементов они св зьшаютс  магнием, что приводит к высокому его расходу нестабильному процессу модифицировани  и образованию в отливках черных п тен значительно снижающих механические и служебные характеристики отливок из высокопрочного чугуна. Наиболее близким к изобретению jfio технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  способ получе ни  чугуна с шаровидным графитом, включаютций предварительную обработку чугуна лигатурой редкоземельных металлов и последующее модифицировани его в герметизированном ковше магни ем, помещаемым в зар дную камеру ковша. Лигатура производит рафинировани расплава, нейтрализует вли ние элементов-демодификаторов , принимает участие в сфероидизации графита и поэтому расход магни  может быть уменьшен С . Недостатками известного способа  вл ютс  двухстадийна  обработка чугуна, что значительно усложн ет технологический процесс, а также повышенный расход дорогосто щей лиг тзфы при обработке расплава с высоким содержанием серы и за счет ее окислени . Цель изобретени - снижение расхода лигатуры редкоземельных металлов и повышение уровн  механических свойств чугуна и их стабильности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  чугуна с шаровидным графитом, включающему предварительную обработку чугуна лигатурой редкоземельных металлов и последующее модифицирование его в герметизированном ковше магнием , помещаемым в зар дную камеру ковша, в ковш перед герметизацией ввод т на поверхность чугуна лигатуру редкоземельных металлов в количестве 0,10-0,35% от массы чугуна в смеси с плавиковым шпатом в соотношении 10:(1,0-5,0). Обработку чугуна производ т в герметизированном ковше смесью лигатуры , содержащей, вес.%: РЗМ цериевой группы 20-40; алюминий 3,0-10,0; кальций до 2; кремний 40-50; железо - остальное, с плавиковым шпатом в соотношении 10:(1,0-5,0) в количестве 0,10-0,35% от массы расплава одновременно с металлическим магнием. Металлический магний помещают в зар дную камеру герметизированного ковша, а смесь лигатуры с плавиковым шпатом дают на зеркало металла непосредственно перед закрытием крышки. Когда ковш поворачивают в рабочее положение, пары магни , поднима сь через расплав, перемепшвают его, участвуют в десульфурации и сфероидизации чугуна, создании восстановительной атмосферы. Это способствует предотвращению окислени  лигатуры и улучшению кинетических условий взаимодействи  РЗМ с ком-Ионентами чугуна, и РЗМ, обладающие большим сродством к сере, кислороду и азоту, св зьгоают их в неметаллические включени  наиболее благопри тной формы, которые затем благодар  наличию плавикового шпата переход т в шлак. Экспериментально установлено, что при вводе лигатуры РЗМ в количествах , меньше нижнего предела (0,10%), не достигаетс  повьш1ение уровн  механических свойств чугуна и их стабильности , а при вводе ее в количествах вьш1е верхнего предела (0,35%) дальнейшее повьш1ение уровн  механических свойств не наблюдаетс , поэтому дальнейшее увеличение расхода лигатуры нецелесообразно. Количество плавикового шпата определено экспериментально, исход  из жидкоподвижности шлака и достаточно полной абсорбции им неметаллических включений.

Предлагаемый способ получени  чугуна с шаровидным графитом осуществл етс  следующими операци ми.

Чугун, выплавленньй в электродуговой печи и содержащий, %: углерод 3,9; кремний 1,5; марганец 0,4; сера 0,25 и фосфор 0,7, выпускают в ковш емкостью 3 т, удал ют шпак и при 1500 С переливают в герметизированный ковш, в зар дную камеру которого помещен металлический магний , а лигатуру редкоземельных металлов в количестве 0,10-0,35% от массы чугуна в смеси с плавиковым шпатом в соотношении 10:5,0 ввод т на поверхность металла непосредственно перед закрытием ковша герметизирующей крышкой. После обработки магнием и лигатурой РЗМ в герметизированном ковше, вцдержки расплава и скачи вани  щлака производ т заливку в формы.

По предлагаемому способу была от лита парти  отливок и исследованы механические свойства чугуна.

Результаты испатаний.представлены в таблице.

Как видно из таблицы, применение предлагаемого способа позвол ет при уменьшенном расходе дорогосто щей лигатуры повысить средний уровень механических свойств и их стабильность .

При пр(Я11ьш1пенном опробовании было .установлено, что эксплуатационна  стойкость коленча:тых валов увеличилась в среднем на 3%. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрени  предлагаемого способа получени  чугуна с шаровидным графитом дл  коленчатых валов составит около 28 руб на 1 т коленчатых валов.

Механические-свойства

Способ

Предел прочности чугуна

6ц, КГС/ММ

d

Среднее Разброс

±3,0

52 54

Известный ±2.5

Продолжение таблицы

Относительное удлинение У. %

D

Среднее Разброс

±0,8

i.-s

1.8 . ±1,0

Предлагав- 55-1 0 мый

58±1,5

58±1,0

Продолжение таблицы

io.A

io,6 ±0,3

Claims (1)

1. С57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ, включающий предварительную обработку чугуна лигатурой редкоземельных металлов и последующее модифицирование его в герметизированном ковше магнием, помещаеьвим в зарядную камеру ковша., отличающийся тем, что, с целью снижения расхода лигатуры редкоземельных металлов и повышения уровня механических свойств чугуна и их стабильности, в ковш перед гер-: метизацией вводят на поверхность чугуна лигатуру редкоземельных металлов в количестве 0,10-0,35% от мае- g сы чугуна в смеси с плавиковым шпатом в соотношении 10:(1,0-5,0)..

   SU „„1148886