SU1330164A1

SU1330164A1 - Method of modifying iron

Info

Publication number: SU1330164A1
Application number: SU864067494A
Authority: SU
Inventors: Олег Васильевич Пузырьков-Уваров; Владимир Иванович Комляков; Александр Васильевич Вихров; Лидия Николаевна Вершинина; Радий Халимович Гималетдинов; Исаак Ефимович Лев; Борис Григорьевич Лазарев; Василий Тимофеевич Калинин; Тамара Семеновна Скобло
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-08-15

Description

10ten

Изобретение относитс к металлургии , в частности к способам модифицировани чугуна тугоплавкими микродобавками, и может быть использовано при получении ответственных отливок типа валков.The invention relates to metallurgy, in particular to methods for modifying pig iron with refractory micro-additives, and can be used in the preparation of critical castings such as rolls.

Цель изобретени - повышение прочности и ударной в зкости при сохранении твердости,The purpose of the invention is to increase the strength and toughness while maintaining hardness,

Иа чертеже приведена зависимость изменени растворимости нитрида бора в жидком чугуне в зависимости от температуры расплава и содержани в нем бора.Figure 1 shows the dependence of the solubility of boron nitride in liquid iron, depending on the temperature of the melt and the content of boron in it.

При создании изобретени были использованы следующие теоретические положени и экспериментальные данные .The following theoretical positions and experimental data have been used in the creation of the invention.

Вор и азот повьшшют термодинамическую активность углерода в жидком чугуне, снижа его растворимость в расплаве.Thief and nitrogen increase the thermodynamic activity of carbon in liquid iron, reducing its solubility in the melt.

Образующиес в процессе кристаллизации тугоплавкие частицы нитрида .бора обладают кристаллографическим подобием с графитом и вл ютс вследствие этого подложками дл кристаллизации его включений.The refractory nitride particles of the selection formed during the crystallization process have a crystallographic similarity with graphite and, as a result, are substrates for the crystallization of its inclusions.

Избыточный азот, облада сильны- зо ми поверхностно-активными свойствами, тормозит рост кристаллов графита.Excess nitrogen, having strong surface-active properties, inhibits the growth of graphite crystals.

Обработка отдельных порций бором и азотом гомогенизирует расплав по этим элементам и обеспечивает -одинаковые свойства во всех сечени х валков , особенно по их высоте.The treatment of individual portions with boron and nitrogen homogenizes the melt in these elements and provides the same properties in all roll sections, especially in their height.

Определенное соотношение между азотом и бором с учетом величины температуры заливки позвол ет исключить о образование нитрида бора в жидком чугуне , что предотвращает въщеление крупньк включений графита (область I на чертеже).,A certain relationship between nitrogen and boron, taking into account the magnitude of the pouring temperature, makes it possible to exclude the formation of boron nitride in liquid iron, which prevents the inclusions of large inclusions of graphite (region I in the drawing).,

1330164213301642

следующего состава, мас.%: С 2,44, Si 0,76, Мп 0,52, Р 0,22, S 0,06, Сг 0,96, Ni 0,52.of the following composition, wt.%: C 2.44, Si 0.76, Mp 0.52, P 0.22, S 0.06, Cg 0.96, Ni 0.52.

Перед выпуском в ковш ввод т фер- робор марки ФБ-10. Одновременно в вагранке выплавл ют 11 т чугуна, имеющего состав, мас.%: С 3,42, Si 0,94, Мп 0,55, Р 0,20, S 0,21, Сг 0,11, Ni 1,61, Азот ввод т в ковш в виде азотированного феррохрома марки ФХН100А (6,4% N). Чугун используют дл отливки прокатных валков исполнени СПХН-45. Составы чугунов приведе15 ны в таблице. Там же приведены свойства чугунов. При содержании избыточного азота менее 0,006% механические свойства чугуна снижаютс вследствие увеличени дифференцированности пер20 лита, а при содержании азота более 0,015% - вследствие по влени газовых дефектов и роста количества цементита в структуре чугуна, при содержании бора менее 0,004% вследствие слабо25 го модифицирующег.о эффекта снижаютс свойства чугуна и резко падают при содержании бора, превышающем его зна35Before release, a FB-10 type ferro wheel is introduced into the ladle. At the same time, 11 tons of pig iron having the composition, wt.% Are melted in the cupola: C 3.42, Si 0.94, Mp 0.55, P 0.20, S 0.21, Cg 0.11, Ni 1.61 Nitrogen is introduced into the ladle in the form of nitrided ferrochrome FHN100A (6.4% N). Cast iron is used to cast mill rolls of the SPHN-45 version. The cast iron compositions are given in the table. It also shows the properties of cast iron. When the excess nitrogen content is less than 0.006%, the mechanical properties of cast iron decrease due to the increased differentiation of perlite, and when the nitrogen content exceeds 0.015% due to the occurrence of gas defects and an increase in the amount of cementite in the cast iron structure, the boron content is less than 0.004% effect, the properties of cast iron are reduced and sharply decrease when boron content exceeds its sign

чение, соответствующее пределу растворимости , и нитрида бора в жидком чугуне вследствие образовани крупных карбидов (см. чертеж).the limit of solubility and boron nitride in molten iron due to the formation of coarse carbides (see drawing).

Анализ механических свойств грунтов , выплавленных на основе известного и предлагаемого способов, показывает , что разработанный способ поэ- вол ет одновременно использовать преимущества Процессов, легировани , сус- пензировани и модифицировани чугуна , что приводит к существенному по- вьшению его прочности и ударной в зкости , что обуславливает увеличение срока службы отливок,Analysis of the mechanical properties of soils smelted on the basis of the known and proposed methods shows that the developed method allows us to simultaneously take advantage of the processes, alloying, suspension and modifying the cast iron, which leads to a significant increase in its strength and toughness, which leads to an increase in the service life of castings,

Claims

Invention Formula

When the temperature of the cast iron decreases after pouring it into the casting mold, conditions are created for the separation of fine dispersed boron nitride, creating an effect similar to that which occurs during suspension drinking.

The invention is illustrated by examples, the results of which are shown in table

In an industrial qacTOTM ICT - 6 induction furnace, 7 tons of pig iron are smelted

0,004. B (0.5-10-t; „, -1.2 -10-3 0.72),

the limit of solubility and boron nitride in molten iron due to the formation of coarse carbides (see drawing).

Analysis of the mechanical properties of soils smelted on the basis of the known and proposed methods shows that the developed method allows us to simultaneously take advantage of the processes, alloying, suspension and modifying the cast iron, which leads to a significant increase in its strength and toughness, which leads to an increase in the service life of castings,

Invention Formula

A method of modifying pig iron, comprising introducing boron and nitrogen into the melt, characterized in that, in order to increase strength and toughness while maintaining hardness, various portions of liquid iron are processed with boron and nitrogen, which are then mixed before pouring, and the nitrogen content in cast iron is N 1.3 B + (0.006.0, 015), and the boron content is set to the following limits

. 31330164

where N, B - the content of boron and nitrogen, T wt.%:

1 0,008 (prototype)

0,0104

- temperature of metal pouring into molds, ° С.

1330

47.2

0.18

49

I I

I O.OS

mo

goo

Editor N. Kishtulinets.

Compiled A, Ottomans Tehred L. Serdyukova,

Order 3541/27 Circulation 549

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Well

rm

IffOO JSffff r. C

Corrector Ya.Beskid

Subscription