SU1294859A1

SU1294859A1 - Лигатура дл чугуна

Info

Publication number: SU1294859A1
Application number: SU843793108A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Карпенко; Евгений Игнатьевич Марукович; Татьяна Ивановна Кныш; Светлана Михайловна Бадюкова
Original assignee: Могилевское Отделение Физико-Технического Института Ан Бсср
Priority date: 1984-09-22
Filing date: 1984-09-22
Publication date: 1987-03-07

Abstract

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при модифицировании механических свойств чугуна и увеличении продолжительности модифицирующего эффекта. Нова лигатура содержит, мас.%: никель 3-7; кремний 3-7,5; медь 1-7; хром 1-3,0; углерод 1,2-5,0; кобальт 0,2-0,5; бориды кальци 1,5-15,0; нитриды цери 1,3-7,5; железо остальное. Дополнительный ввод в состав лигатуры бо- ридов кальци и нитридов цери обеспечивает после использовани предложенной лигатуры повьшение механических свойств чугуна 6 с 335 до 415- 460 МПа, В с 3,8-5,4 до 8,3-14,7%, d с 0,53-0,65 до 0,8-1,2 МДж/м и увеличивает продолжительность модифицирующего эффекта с 10,5-12,4 до 16,2- с 24 мин. 2 табл. Э со 4 00 О1 QO

Description

1129

Изобретение относитс к металлургии , в частности к разработке составов лигатур дл улучшени свойств чугуна.

Цель изобретени - повышение меха- нических свойств чугуна и увеличение продолжительности модифицирующего эффекта .

Лигатуру выплавл ют в открытых индукционных электропечах емкостью 150 кг с использованием смеси ферросилици , ферроникел , электролитической меди, феррохрома углеродистого, кобальта, бо электродов, стального

лома и боридов кальци . При достижении температуры 1370 С в расплав вво- ,д т нитриды цери , выдерживают 3- 7 мин и провод т разливку в плоские изложницы.

Измельченную до фракции 3-10 мл лигатуру присаживают в чугун во врем слива его из плавильной печи в ковш в количестве 0,03-0,1% от массы расплава . Лигатура усваиваетс без пиро- эффекта.

Бориды кальци введены в лигатуру b количестве 1,5-15 мас.% как эффек- тивна модифицирующа добавка дл чугуна, повышающа однородность и стабильность структуры и устран юща образование в ней черных п тей и междендритного графита, способствующа увеличению изолированности и компактности графита и других составл ющих

структуры, а также повыгаенкю механических характеристик чугуна в отливках , особенно пластических свойств. При концентрации боридов кальци до 1,5 мас.% модифицирующий эффект про вл етс слабо и пластические свойст ва чугуна в отливках наход тс на низком уровне, а при увеличении концентрации боридов кальци более

35

40

Вследствие достаточно полного усвоени лигатуры жидким чугуном и высокой однородности модифицировани удельный расход лигатуры снижаетс на 30-50% в сравнении с известной.

Опытные плавки чугуна доэвтекти- ческого состава провод т в индукционной открытой электропечи с перегревом , расплава на 300-380 с Bbmte температуры ликвидуса. Модифицирование чугуна производ т при выпуске

15 мас.% снижаетс стабильность моди- расплава в ковши при 1400-1430 С изфицирующего эффекта, увеличиваетс количество неметаллических включений и снижаютс механические свойства чугуна.

Нитрида цери в количестве 1,3- 7,5 мас.% существенно измельчают структурные сЬставл к цие, снижают газовую пористость и повышают равномерность модифицировани , усво емость лигатуры расплавленным металлом и продолжительность сохранени модифицирующего эффекта лигатурй, что обеспечивает повышение относительного удлинени и ударной в зкости чугуна

мельченной лигатурой в количестве 0,03-0,1% от массы чугуна. В процессе разливки модифицированного чугуна лигатурами составов 1-7 (табл.1) по ,- стандартным методикам отливали образцы дл механических испытаний, микроисследований структуры и технологических проб.

55

В табл. 2 приведены результаты исследовани модифицирующего эффекта и механических свойств чугуна в отливках при использовании известной и предложенной лигатур.

5

0

20

25

30

35

40

в отливках. При концентрации нитридов цери до 1,3 мас.% измельчение структуры и повышение пластических свойств недостаточное, а при увеличении концентрации нитридов цери более 7,5 мас.% повышаетс угар металла и снижаютс однородность структуры, механические и эксплуатационные свойства чугуна в отливках.

Содержание других компонентов выбрано в соответствии с прин тым содержанием их в лигатурах, используемых дл модифицировани чугуна, с повышенными пластическими свойствами. Эффективное содержание кремни в лигатуре составл ет 3-7,5 мас.%, углерода 1,2-6 мас.% и меди 1-7 мас„%. Така концентраци графитизирующих компонентов при содержании хрома от 1 до 3 мас.% повышает равномерность и стабильность модифицировани чугуна, способствует повышению механических свойств.

Наличие в лигатуре 0,2-0,5 мас.% кобальта способствует повышению стабильности модифицировани и механических освойств. При увеличении концентрации кобальта более 0,5 мас.% повьшаетс температура плавлени лигатуры . При концентрации до 0,2 мас.% стабильность модифицировани низка .

расплава в ковши при 1400-1430 С измельченной лигатурой в количестве 0,03-0,1% от массы чугуна. В процессе разливки модифицированного чугуна лигатурами составов 1-7 (табл.1) по ,- стандартным методикам отливали образцы дл механических испытаний, микроисследований структуры и технологических проб.

Металлографические исследовани показали, что лигатуры с боридами кальци и нитридами цери позвол ют получить более мелкозернистую структуру металлической основы и компактный графит в отливках.

Ударную в з кость определ ют на образцах типа 12 на ма тниковом копре , а исследовани шлифов - на рентгеновском микроанализаторе.

Как видно из табл. 2, чугун, обработанный предложенной лигатурой, содержащей дополнительно бориды кальци и нитриды цери , обладает более высокими механическими свойствами, а модифт1цирующий эффект сохран етс более продолжительное врем , чем при модифицировании известной лигатурой .

Никель

Кремний

Медь

Хром

Углерод

Кобальт

Бориды кальци

Нитриды цери

Железо

Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное нее

Claims

Формула изобретени

Лигатура дл чугуна, содержаща никель, кремний, медь, хром, углерод, кобальт и железо, отличающа с тем, что, с целью повышени механических свойств чугуна и увеличени продолжительности модифицирующего эффекта, она дополнительно содержит бориды кальци и нитриды цери при следующем соотнощении компонентой , мас.%:

5

0

Никель

К1№мний

Медь

Хром

Углерод

Кобальт

Бориды кальци

Нитриды цери

Железо

3,0-7,0 3,0-7,5 1,0-7,0 1,0-3,0 1,2-5,0 0,2-0,5 1,5-15,0 1.3-7,5 Остальное

Таблица 1

Осталь- 0с- ное таль- ное

Составитель Н.Косторной Редактор Н.Егорова Техред Л.Олейник Корректор В.Бут га

Заказ 564/28 . Тираж 605Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Т а б л и ц а 2