SU1296620A1 - Брикетированна смесь дл обработки серого чугуна дл отливок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  обработки серого чугуна. Цель - стабилизаци  степени усвоени  легирующих элементов в чугуне и обеспечение квазиизотропности в тонких„и толстых сечени х отливок. Нова  брикетированна  смесь дл  обработки серого чугуна содержит, мас.%: гранулированный ферросиликохром 15-35,0, измельченный ферромарганец 2,0-18,0, гранулированньпЧ никель 15-30,0, стружка или крупка медных сплавов 0,5-3,5, жидкое стекло 12-20,0, измельченный ферросилиций 18-32,0, отходы графитового производства 3-8,0. Дополнительный ввод в состав смеси никел , меди, жидкого стекла, ферросилици  и отходов графитового производства, а также использование в качестве марганецсодержащего реагента ферромарганца позвол ет стабилизировать степень усвоени  смеси в чугуне на уровне 78-83% и обеспечить квазиизотропность предела прочности (G(j ) и твердости (НВ) в сечении отливки 6 и 30 мин. 2 табл. 9 (Л

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности, к разработке составов брикетированной смеси дл  обработки серого чугуна.

Цель изобретени  - стабилизаци  степени усвоени  легирующих элементов в чугуне и обеспечение квазиизо-1- тропности в тонких и толстых сечени х отливок.

Составы брикетированных смесей дл  обработки серого чугуна, степень усвоени  .легирующих элементов и свойства чугуна после обработки известным и предложенным составами смесей приведены в табл.1 и 2.

Измельченный ферросилиций марок ФС75 и ФС90 (ГОСТ 1441-70) используетс  в составе брикетов с целью получени  модифицирующего действи  и при смешивании с жидким стеклом быстрого твердени  жидкого стекла и образовани  твердых брикетов. Цри содержании в составе брикетов меньfO

15

20

При увеличении содержани  ферромарганца больше 18% дальнейшего ул шени  микроструктуры и повышени  свойств чугуна не наблюдаетс .

Измельченньй электродный бой ил отходы графитового производства вв д тс  в состав брикетов дл  повыше ни  их модифицирующего действи  и дл  получени  в обработанном брике тами чугуне оптимального содержани углерода. Положительное ,вли ние гр фита на микроструктуру и свойства чугуна начинает по вл тьс  при сод жании в брикетах больше 3% измельченного графита. Увеличение содер ни  графита больше 8% приводит к повышению содержани  углерода в жи ком чугуне, увеличению размеров гр фитовых включений в микроструктуре чугуна и снижению прочностных свойств.

Гранулированный никель вводитс  в состав брикетов с целью перлитиз ции металлической матриць чугуна и

ше 18% ферросилици  получаетс  слабое 25 повьшени  его прочностных свойств.

их модифицирующее действие на чугун и твердение брикетов происходит очень медленно. При вводе в состав брикетов больше 32% измельченного ферросилици  не наблюдаетс  дальнейшее улучшение его модифицирующего действи  и ускорение твердени  брикетов. Гранулированный ферросиликохром марок ФСХ18 и ФСХЗО (ГОСТ 11861-66) используетс  дл  ввода в состав исходного чугуна хрома и дл  повышени  усвоени  его чугуном ввиду снижени  температуры плавлени  ферросиликохро- ма по Сравнению с феррохромом. При

30

35

Положительное вли ние гранулированного никел  начинает про вл тьс на повышении прочности чугуна при его содержании в брикете в количес вах, больших 15%. При увеличении с держани  в брикетах гранулированно никел  больше 30% дальнейшее повы шение прочностных свойств чугуна п лучаетс  незначительным.

Стружка или крупка медных сплав вводитс  в состав брикетов с целью повышени  жидкотекучести жидкого ч гуна и повышени  прочностных свойс металла. Ощутимое вли ние меди на

Стружка или крупка медных сплавов вводитс  в состав брикетов с целью повышени  жидкотекучести жидкого чугуна и повышени  прочностных свойств металла. Ощутимое вли ние меди на

вводе в состав брикета меньше 20% фер-40 микроструктуру и свойства чугуна проросиликохрома в чугун переходит малое количество хрома и это мало вли ет на повышение квазииэотропии чугуна и повышение прочностных свойств толстых стенок отливок. Повышение содер- жани  ферросиликохрома больше 35% приводит к по влению в микроструктуре чугуна цементита и снижению прочностных свойств чугуна в тонких стенках отливок.

Измельченный ферромарганец марок Мн5, Мнб и Мн7 (ГОСТ 5165-49) используетс  дл  перлитизации микроструктуры чугуна и повышени  прочностных свойств чугуна в толстых сечени  от- ливок.Вли ние ферромарганца на микроструктуру и свойства чугуна начинает про вл тьс  при его содержании в брикетах в количествах, больших 2%,

При увеличении содержани  ферромарганца больше 18% дальнейшего улучшени  микроструктуры и повышени  свойств чугуна не наблюдаетс .

Измельченньй электродный бой или отходы графитового производства ввод тс  в состав брикетов дл  повышени  их модифицирующего действи  и дл  получени  в обработанном брикетами чугуне оптимального содержани  углерода. Положительное ,вли ние графита на микроструктуру и свойства чугуна начинает по вл тьс  при содержании в брикетах больше 3% измельченного графита. Увеличение содержани  графита больше 8% приводит к повышению содержани  углерода в жидком чугуне, увеличению размеров графитовых включений в микроструктуре чугуна и снижению прочностных свойств.

Гранулированный никель вводитс  в состав брикетов с целью перлитиза- ции металлической матриць чугуна и .

повьшени  его прочностных свойств.

Положительное вли ние гранулированного никел  начинает про вл тьс  на повышении прочности чугуна при его содержании в брикете в количествах , больших 15%. При увеличении содержани  в брикетах гранулированного никел  больше 30% дальнейшее повышение прочностных свойств чугуна получаетс  незначительным.

Стружка или крупка медных сплавов вводитс  в состав брикетов с целью повышени  жидкотекучести жидкого чугуна и повышени  прочностных свойств металла. Ощутимое вли ние меди на

микроструктуру и свойства чугуна про вл етс  при вводе в состав брикетов больше 0,5% стружки или крупки медны сплавов. При увеличении их содержани  больше 3,5% в микроструктуре чугуна по вл етс  ликваци  меди и это приводит к снижению прЬчностных свойств чугуна.

Жидкое стекло натриевое с объемной массой 1,25-1,35 г/см и модулем (т)2,3 вводитс  в состав смеси дл  изготовлени  брикетов в качестве крепител . Ввод в состав брикетов измельченного ферросилици  обеспечивает быстрое твердение жидкого стекла. Минимальное содержание жидкого стекла, обеспечивающее получение необходимых прочностных свойств брикетов, больше 12%. Увели312

чение содержани  жидкого стекла больше 20% ухудшает растворение брикетов жидким чугуном и увеличивает количество шлака.

Исходный чугун выплавл ли в электродуговой печи ДСП-0,5. После расплавлени  чугун перегревали до 1450 С, вьщерживали при этой температуре , а затем выливали в ковш, в каждьй из которых вводили по 1,8% исследуемых смесей или брикетов. Химический состав исходного чугуна следующий, мас.%: углерод 3,42-3,56, кремний 1,92-1,98, марганец 0,64- 0,67, хром 0,11-0,13, никель 0,06- 0,08, сера 0,03-0,04, фосфор и железо 0,09-0,11 и примеси остальное . Использование брикетов позвол ет повысить по сравнению со смес ми усвоение элементов с 68-70 до 78- 83%.

Из табл.2 видно, что использование брикетов предложенного состава позвол ет по сравнению со смесью по прототипу повысить прочностные свойства исходного чугуна на 5-8%, предел прочности при изгибе с 503-511 до 541-561 МПа, стрелу прогиба с 3,1 до 3,2-3,3 мм, модуль упругости с 11450- 11700 до 11950-12650 кгс/мм твер- .дость (НВ) на 20-30 ед и выравн ть микроструктуру и свойства чугуна в тонких и толстых сечени х.

Составы смесей и брикетов дл  обработки серого чугуна

Измельченный ферр чиций марки Си 75

Гранулированный ферросиликохром марки ФСХЗО

Измельченный силикомарганец марки СМИ 17

Измельченный фер- рома рганец марки Мнб

Отходы графитового производства

: .04

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Брикетированна  смесь дл  обрабоки серого чугуна дл  отливок, содержаща  гранулированный ферросилико- хром и марганецсодержащий реагент, отличающа с  тем, что, с целью стабилизации степени усвоени  легирующих элементов в чугуне и обеспечени  квазиизотропности в тонких и толстых сечени х отливок, она дополнительно содержит гранулированный никель, стружку или крупку медных сплавов, жидкое стекло, измельченный ферросилиций, отходы графитового производства, а в качестве марганецсодержащего реагента она содержит измельченный ферромарганец при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   Гранулированный ферро- силикохром15-35,0

   Измельченный ферромарганец . 2,0-18,0 Гранулированньй

   никель15-30,0

   Стружка . ИЛИ крупка медных сплавов ,5 Жидкое стекло 12-20,0 Измельченный ферросилиций18-32 ,0 Отходы графитового производства3-8,0 Т а б л и ц а 1

   17,6 12,9 30 22 18 32 32,1

   62

   35,5 20 17,9 35 16 15 9,5

   18,25 8,0 2,0 3,0 18 7,0 1,8

   8,2 7,0 3,0 4,5 3,5 8,0 2,6

   12966206

   Продолжение табл.1

   КомпонентыСодержание в смеси, мас.%, в смеси .

   ...I..

   Никель гранулированный- - 14,6 22,5 2,6 15 30 24,3 30,2

   Медна  стружка - - 0,45 3,5 1,1 2,5 0,5 1,7 3,6

   Жидкое стекло . - - 11,4 17 20 18 14 12 20,2

   Усвоение чугуном

   элементов

   смеси, %687072 7981 8083 78 74

   Приме ч ани е:1-2 составы известных смесей.

   Таблица 2

   Свойства исходного чугуна и обработанного исследуемыми составазии смесей и брикетов

   Свойства , ИсходныйЧугун обработанный смесью и брикетами

   1 |2 Гз Г4Т5Тб|7 |8|9

   I,. ,

   Свойства, полученные на образцах

   Предел прочности при раст жении ,

   МПа

   Предел прочности при изгибе , Ша

   Стрела

   прогиба,

   мм

   Модуль упругости , кгс/мм 11200 11450 11700 11750 12100 12500 12250 12650 11950 11800

   Твердость

   182 198 204 209 219 224 221 228 219 216

   468 503 511 524 541 554 548 561 544 532

   2,9 3,0 3,1 3,1 3,2 3,3 3,2 3,3 3,2 3,1

   (ВН)

   187 200 205 212 225 232 227 237 222 217

   Свойства тонких стенок ( мм)