SU1497256A1 - Inoculant for cast iron - Google Patents

Inoculant for cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1497256A1
SU1497256A1 SU874276439A SU4276439A SU1497256A1 SU 1497256 A1 SU1497256 A1 SU 1497256A1 SU 874276439 A SU874276439 A SU 874276439A SU 4276439 A SU4276439 A SU 4276439A SU 1497256 A1 SU1497256 A1 SU 1497256A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
modifier
lithium
carbon
iron
Prior art date
Application number
SU874276439A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктория Васильевна Суменкова
Николай Павлович Лыков
Виктор Иванович Литовка
Анатолий Сергеевич Кирсанов
Леонид Павлович Шатров
Николай Егорович Фиклисов
Владимир Алексеевич Круглов
Александр Николаевич Соболев
Анатолий Сергеевич Дубровин
Юрий Николаевич Иващенко
Original Assignee
Институт проблем литья АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем литья АН УССР filed Critical Институт проблем литья АН УССР
Priority to SU874276439A priority Critical patent/SU1497256A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1497256A1 publication Critical patent/SU1497256A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к области черной металлургии ,в частности, к сплавам - модификаторам, используемым дл  производства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Цель изобретени  - повышение трещиноустойчивости высокопрочного чугуна в литом состо нии. Модификатор содержит магний, кальций, барий, редкоземельные металлы, цирконий, алюминий, железо, углерод, литий, кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 1,5-4,5The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular, to alloys-modifiers used for the production of high-strength nodular cast iron. The purpose of the invention is to increase the crack resistance of high-strength cast iron in a cast state. The modifier contains magnesium, calcium, barium, rare earth metals, zirconium, aluminum, iron, carbon, lithium, silicon in the following ratio of components, wt.%: Magnesium 1.5-4.5

кальций 0,8-5,0calcium 0.8-5.0

барий 0,1-3,5barium 0.1-3.5

редкоземельные металлы 0,5-4,0rare earth metals 0.5-4.0

цирконий 0,2-10,0zirconium 0.2-10.0

алюминий 0,5-8,0aluminum 0.5-8.0

железо 10,0-27,0iron 10.0-27.0

углерод 0,5-5,0carbon 0.5-5.0

литий 0,2-2,0lithium 0,2-2,0

кремний остальное. Дополнительный ввод в состав модификатора лити  при изменении соотношени  других компонентов обеспечивает повышение в 2-3 раза трещиноустойчивости высокопрочного чугуна в литом состо нии за счет более равномерного распределени  неметаллических включений, уменьшени  их количества и улучшени  формы графита. 1 табл.silicon else. Additional input to the lithium modifier when changing the ratio of other components provides a 2-3 times increase in crack resistance of high-strength cast iron in the cast state due to a more uniform distribution of non-metallic inclusions, a decrease in their number and an improvement in the form of graphite. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к чернойInvention relates to black

металлургии,metallurgy,

в частности к сплаваммодификаторам , используемым дл  производства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.in particular, to alloy modifiers used for the production of high-strength nodular cast iron.

Цель изобретени  - повышение тре- щиноустойчивости высокопрочного чугуна в литом состо нии.The purpose of the invention is to increase the crack resistance of high-strength cast iron in a cast state.

Указанна  цель достигаетс  тем, чтС модификатор, содержащий магний, кальций, барий, редкоземельные металлы , 1Ц1РКОНИЙ, алюминий, железо, углерод и кремний, дополнительно содержит литий при следующем соотношении ко.тонентов, мас.%:This goal is achieved by the fact that a modifier containing magnesium, calcium, barium, rare earth metals, 1C1RKONY, aluminum, iron, carbon, and silicon, additionally contains lithium in the following ratio of tonnes, wt.%:

МагнийMagnesium

КальцийCalcium

БарийBarium

РедкоземельныеRare earth

металлыmetals

ЦирконийZirconium

АлюминийAluminum

ЖелезоIron

УглеродCarbon

ЛитийLithium

КремнийSilicon

1,5-4,5 0,8-5,0 0,1-3,51.5-4.5 0.8-5.0 0.1-3.5

0,5-4,0 0,2-10,0 П,5-8,0 10,0-27,0 0,5-5,0 0,2-2,0 Остальное Литий, в составе мс дификатора, содержащего Mai iun i, , позвол ет при меньшем расходе моди|)иклтора улучпмть форму, уменьшить и уветпшть0.5-4.0 0.2-10.0 P, 5-8.0 10.0-27.0 0.5-5.0 0.2-2.0 Else Lithium, in the composition of the ms dictater, containing Mai iun i, allows, at a lower consumption of mod |) cyclone, to improve shape, reduce shape and decrease

4 СО 1C Сл4 WITH 1C SL

аbut

31493149

количество графитовых включений. Это объ сн етс  тем, что литий, выполн   фулкщш десульфуратора, высвобождает магний и РЗМ дл  вли ни  на форму графита. Он вли ет на кинетику выделени  и коагул ции неметаллических включений, повьппа  гомогенность структуры и плотность металла, что повышает его трещиностойкость и ме- ханические свойства. При содержании менее 0,2% положительного вли ни  лити  не наблюдаетс , содержание более 2% ограничено способом получени  модификатора и нецелесообразно вви- ду его неэффективного использовани . Кальций в модификаторе способствует получению высокопрочного чугуна без черных п тен, уменьшает объем усадочных раковин, совместно с магнием способствует кристаллизации графита и1аровидной формы. Явл  сь графитизатором, кальций измельчает включени  графита, улучша  его шаровидную форму, что способствует повышению механических свойств чу- Гуна.number of graphite inclusions. This is due to the fact that lithium, which is a full desulfurizer, releases magnesium and rare-earth metals to affect the shape of graphite. It affects the kinetics of the release and coagulation of non-metallic inclusions, the homogeneity of the structure and the density of the metal, which increases its crack resistance and mechanical properties. When the content is less than 0.2%, the positive effect of lithium is not observed, the content of more than 2% is limited by the method of obtaining the modifier and is impractical due to its inefficient use. Calcium in the modifier helps to obtain high-strength cast iron without black spots, reduces the volume of shrink holes, together with magnesium promotes crystallization of graphite and 1-shaped form. Being a graphitizer, calcium crushes the inclusions of graphite, improving its spherical shape, which contributes to the enhancement of the mechanical properties of the cast iron.

При содержании кальци  в модификаторе менее 0,8% по вл етс  опасность загр знени  чугуна неметал- лическими включени ми в виде черных п тен, вследствие чего значительно ухудшаютс  пластические свойства чугуна и С1пи(аетс  трещиноустойчивость Повышение содержани  кальци  (более 5%) делает модификатор нетехнологичным , требу  использовани  перегретого чугуна и разжижающих флюсов дл  устранени  его ошлаковани ,When the calcium content in the modifier is less than 0.8%, the danger of contamination of the pig iron with non-metallic inclusions in the form of black spots appears, as a result of which the plastic properties of the iron and S1py deteriorate significantly (crack resistance increases) low-tech, requiring the use of superheated iron and thinning fluxes to eliminate its slagging,

Bapi-rii  вл етс  одним из наиболее активных графитизируюш 1Х и рафинирующих элементов. При содержании бари  менее 0,1% не наблюдаетс  его графитизирующего эффекта.При повышении содержани  более 3,5% барий способствует кристаллизации графита по метастабильной системе, снижа  трещиноустойчивость, и ухудшает санитарно-гигиенические услови  работь в литейном цехе. .Bapi-rii is one of the most active graphitizing IX and refining elements. When the content of barium is less than 0.1%, its graphitizing effect is not observed. With an increase in the content of more than 3.5%, barium promotes crystallization of graphite in a metastable system, reducing crack resistance, and worsens the sanitary and hygienic conditions in the foundry. .

Редкоземельные металлы обладают значительным сфероидизируюпщм действием , активно рафинируют металл, в том числе нейтрализуют антиглобу- л ризирующее воздействие металлов- демодификаторов. При содержании в модификаторе менее 0,5% РЗМ активизируетс  деглобул ризирующее воздействие алюмини . Максимальное количество РЗМ (4,0%) позвол ет стабильно получать полностью шаровидный графит при минимальном магнии при отсутствии в структуре отливок цементита .Rare-earth metals have a significant spheroidizing effect, actively refining the metal, including neutralizing the antiglobulizing effect of demodifying metals. When the modifier contains less than 0.5% of REM, the deglobuling effect of aluminum is activated. The maximum amount of rare-earth metals (4.0%) makes it possible to stably obtain fully spherical graphite with minimum magnesium in the absence of cementite in the structure of castings.

Цирконий - элемент, способствующий повышению живучести модификатора и увеличению количества феррита в структуре тонкостенного кокильного лить . Цирконий не менее активно, чем кальций и барий, рафинирует чугун и способствует улучшению формы графита, особенно в чугунах с пониженным содержанием серы. Однако по- вьшшнное содержание циркони  в модификаторе (более 10%) способствует образованию цементита. При содержании менее 0,2% положительного вли ни  на свойства чугуна не наблюдаетс ,Zirconium is an element contributing to an increase in the survivability of the modifier and an increase in the amount of ferrite in the structure of a thin-walled chill casting. Zirconium is no less active than calcium and barium, refines cast iron and helps to improve the shape of graphite, especially in cast iron with a low sulfur content. However, the improved zirconium content in the modifier (more than 10%) contributes to the formation of cementite. With a content of less than 0.2%, no positive effect on the properties of the cast iron is observed,

Алюминий  вл етс  активным графитизатором , однако при повышенном его содерлсании (более 8%) графит кристаллизуетс  в пластинчатой форме , особенно при пониженном (менее 0,5%) содержании РЗМ, Кроме того, в отливках наблюдаетс  повышенна  по- (ристость и пленкообразование. При )содержании алюмини  в лигатуре менее 0,5% его грсфитизирующее действие не наблюдаетс .Aluminum is an active graphitizer; however, with its increased content (more than 8%), graphite crystallizes in a lamellar form, especially at a reduced (less than 0.5%) content of rare-earth metals. In addition, an increased porosity and film formation are observed in castings. ) the aluminum content in the ligature is less than 0.5%; its greasy effect is not observed.

Углерод в чугуне способствует об- разоззанию центров кристаллизации графита , устранению отбела, уменьшению усадки и повьш1ению жидкотекучести чугуна, что важно дл  тонкостенного кокильного дуть  сложной конфигурации . Кроме того, совместно с кремнием углерод способствует.увеличению количества феррита. При содержании углерода менее 0,5% зародышеоб- разование графита происходит малоэф- фек-тивно, а при более высоком (более 5,0%) начинает образовыватьс  спель, ухудшающа  свойства чугуна.The carbon in the cast iron contributes to the formation of the centers of crystallization of graphite, eliminating churning, reducing shrinkage and increasing the flowability of the cast iron, which is important for a thin-walled chill mold with a complex configuration. In addition, carbon, together with silicon, contributes to an increase in the amount of ferrite. When the carbon content is less than 0.5%, nucleation of graphite is ineffective, and at a higher (more than 5.0%) spelle begins to form, deteriorating the properties of cast iron.

Нижний предел магни  (1 5%) определен как минимум, при котором обеспечиваетс  получение,в структуре чугуна графита шаровидной формы при максимальном содержании кальци , РЗМ и циркони , при содержании в модификаторе магни  в количестве 4,5% получение высокопрочного чугуна возможно при минимальных количествах указанных элементов. Повышение содержани  магни  в модификаторе более 4,5% приводит к увеличению количества цементита в структуре чугуна и снижение трещиноустойчивости.The lower limit of magnesium (15%) is determined as a minimum, at which spherical shape is obtained in the structure of cast iron of graphite with a maximum content of calcium, rare-earth metals and zirconium, while the content of magnesium in the amount of 4.5% is 4.5%, high-strength cast iron can be obtained with minimum quantities specified items. An increase in the magnesium content in the modifier of more than 4.5% leads to an increase in the amount of cementite in the iron structure and a decrease in crack resistance.

Железо и кремний  вл ютс  базовыми компонентами и их содержание установлено из услови  технологии выплавки модификатора.Iron and silicon are the basic components and their content is established from the condition of modifier smelting technology.

Дл  определени  вли ни  элемен- . тов, вход пщх в состав модификатора провели сравнительные исследовани .To determine the effect of element. Comrade, the entrance of the modifier into the composition of the modifier conducted comparative studies.

Химический состав опробованных модификаторов и данные по трещино- стойкости отливок приведен в таблице .The chemical composition of the tested modifiers and data on the crack resistance of castings are given in the table.

Модификаторы 1-5 предлагаемые составы , 7 и 6 - составыJвыход щие за пределы предлагаемого, 8 и 9 - известные составы.Modifiers 1-5 are proposed compositions, 7 and 6 are compositions that go beyond the limits of the proposed, 8 and 9 are known compositions.

Выплавка модификатора предлагаемого состава осуществл етс  в дуговой печи, где благодар  высокой температуре в зоне дуги происход т процессы восстановлени  магни  из магнезита . Процесс интенсифицируетс  вводом в состав шихты, кроме магнезита , графита (коксика), флюса (плавикового шпата), ферросилици  ФС45 и ФС65 и ферросипикоциркони  ФСЦрЗО,The smelting of the modifier of the proposed composition is carried out in an arc furnace, where, due to the high temperature in the arc zone, the processes of magnesium reduction from magnesite occur. The process is intensified by introducing into the mixture, in addition to magnesite, graphite (coke), flux (fluorspar), FS45 and FS65 ferrosilicon, and ferrosypicocyrcine and FCSO3,

вводили магний - литиевую стружку, счищали шлак и разливали в металлические ИЗЛОЖНИ1Ц5 в слитки толщиной 40-50 мм.injected magnesium - lithium chips, scrubbed off slag and poured it into metal wires 40-50 mm thick.

ГраЛитизирующее модифицирование проводили в раздаточных ковшах массой 70 кг ферросилицием ФС75 (расход 0,2-0,3%) фракции 0-5 мм. ЗаливалиGraLitization modification was performed in dispensing buckets weighing 70 kg with ferrosilicon FS75 (consumption 0.2-0.3%) of the fraction 0-5 mm. Poured

10 отливки шапок изол торов в металли- ческие формы. Отливки разностенные сложной конфигурации, вес отливок 0,86-5,6 кг.10 casting hats of insulators into metal molds. Differential castings of complex configuration, weight of castings is 0.86-5.6 kg.

Модификаторами известного и пред15 лагаемого составов в количестве 2,0% обрабатывали чугун состава, мас.%: 3,3-3,6 углерода, 1,9-2,1 кремний, 0,03-0,05 серы, 0,5-0,7 марганца, до 0,1 хрома, до 0,1 фосфора,Modifiers of known and proposed compositions in the amount of 2.0% were treated with cast iron composition, wt.%: 3.3-3.6 carbon, 1.9-2.1 silicon, 0.03-0.05 sulfur, 0.5 -0.7 manganese, up to 0.1 chromium, up to 0.1 phosphorus,

20 Применение модификаторов предлагаемого состава дл  получени  высо копрочного чугуна позвол ет в 2-3 ра за повысить трещиностойкость отливок ответственного назначени .20 The use of modifiers of the proposed composition for the production of high-strength iron makes it possible to increase the crack resistance of responsible castings by 2-3 times.

2525

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Модификатор дл  чугуна, содержащий магний, кальций, барий, редко- Регулированием термовременных режимов 30 земельные металлы, цирконий, апюми- плавки и подбором -соотношений компо- ний, железо, углерод и кремний, нентов шихты по массе удаетс  достигать определенный уровень содержани  в модификаторе магни  и другихA modifier for cast iron containing magnesium, calcium, barium, rarely. By adjusting the thermo-time regimes 30, earth metals, zirconium, melts, and by selecting the ratio of the compounds, iron, carbon, and silicon, the weight of the charge mixture can reach a certain level of content in the modifier. magnesium and others отличающийс  тем, что, с целью повышени  трещиноустойчи- вости высокопрочного чугуна в литомcharacterized in that, in order to increase the crack resistance of high strength cast iron in вводили магний - литиевую стружку, счищали шлак и разливали в металлические ИЗЛОЖНИ1Ц5 в слитки толщиной 40-50 мм.injected magnesium - lithium chips, scrubbed off slag and poured it into metal wires 40-50 mm thick. ГраЛитизирующее модифицирование проводили в раздаточных ковшах массой 70 кг ферросилицием ФС75 (расход 0,2-0,3%) фракции 0-5 мм. ЗаливалиGraLitization modification was performed in dispensing buckets weighing 70 kg with ferrosilicon FS75 (consumption 0.2-0.3%) of the fraction 0-5 mm. Poured 0 отливки шапок изол торов в металли- ческие формы. Отливки разностенные сложной конфигурации, вес отливок 0,86-5,6 кг.0 casting of insulator caps into metal molds. Differential castings of complex configuration, weight of castings is 0.86-5.6 kg. Модификаторами известного и пред5 лагаемого составов в количестве 2,0% обрабатывали чугун состава, мас.%: 3,3-3,6 углерода, 1,9-2,1 кремний, 0,03-0,05 серы, 0,5-0,7 марганца, до 0,1 хрома, до 0,1 фосфора,Modifiers of known and proposed compositions in the amount of 2.0% were treated with cast iron composition, wt.%: 3.3-3.6 carbon, 1.9-2.1 silicon, 0.03-0.05 sulfur, 0.5 -0.7 manganese, up to 0.1 chromium, up to 0.1 phosphorus, 0 Применение модификаторов предлагаемого состава дл  получени  высокопрочного чугуна позвол ет в 2-3 раза повысить трещиностойкость отливок ответственного назначени .0 The use of modifiers of the proposed composition to obtain high-strength cast iron allows a 2-3-fold increase in the crack resistance of responsible castings. Формула изобретени Invention Formula Модификатор дл  чугуна, содержащий магний, кальций, барий, редко- земельные металлы, цирконий, апюми- ний, железо, углерод и кремний, A modifier for cast iron containing magnesium, calcium, barium, rare earth metals, zirconium, copper oxide, iron, carbon and silicon, отличающийс  тем, что, с целью повышени  трещиноустойчи- вости высокопрочного чугуна в литомcharacterized in that, in order to increase the crack resistance of high strength cast iron in элементов. РЗМ цериевой группы в виде 5 состо нии, он дополнительно содер- сплава ФСЗОРЗМЗО вводили в ковш под струю расплава при выпуске из дуговой печи, измен   массовый расход сплава дл  насыщени  модификатора этими элементами. Температуру металжит литий при следующем соотношенииitems. The REM of the cerium group in the form of the 5th state, it additionally contained FSFORMSO alloy, was introduced into the ladle under the melt stream upon discharge from the arc furnace, changing the mass flow rate of the alloy to saturate the modifier with these elements. The temperature of metal lithium in the following ratio компонентов, мас.%:components, wt.%: Магний1,5-4,5Magnesium1.5-4.5 Кальций0,8-5,0Calcium0.8-5.0 40 Барий0,1-3,5 Редкоземельные40 Barium0,1-3,5 Rare Earth ла в электропечи после расплавлени  выдерживали в интервале 1480-1660 С в течение 30-50 мин в зависимости от заданного состава модификатора. Обща  длительность плавки составл ла 60-75 мин. Расплав из печи выпускали в открытый ковш, выдерживали до понижени  температуры до 1300-1320 С,after melting in an electric furnace, it was kept in the range of 1480–1660 ° C for 30–50 min, depending on the composition of the modifier. The total melting time was 60-75 minutes. The melt from the furnace was released into an open bucket, kept until the temperature dropped to 1300-1320 C, состо нии, он дополнительно содер- condition, it additionally contains жит литий при следующем соотношенииis lithium in the following ratio компонентов, мас.%:components, wt.%: Магний1,5-4,5Magnesium1.5-4.5 Кальций0,8-5,0Calcium0.8-5.0 Барий0,1-3,5 РедкоземельныеBarium0,1-3,5 Rare Earth металлы0,5-4,0metals0,5-4,0 Цирконий0,2-10,0Zirconium 0.2-10.0 Алюминий0,5-8,0Aluminum0.5-8.0 Железо10,0-27,0Iron10.0-27.0 Углерод0,5-5,0Carbon 0.5-5.0 Литий0,2-2,0Lithium 0,2-2,0 Кремний ОстальноеSilicon Rest Продолжение таблицыTable continuation
SU874276439A 1987-07-06 1987-07-06 Inoculant for cast iron SU1497256A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874276439A SU1497256A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Inoculant for cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874276439A SU1497256A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Inoculant for cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1497256A1 true SU1497256A1 (en) 1989-07-30

Family

ID=21316417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874276439A SU1497256A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Inoculant for cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1497256A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2071043A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-17 Luca Cattaneo Method for the detersion of cast iron in liquid state
RU2521915C1 (en) * 2012-11-28 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Conditioning agent

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лвторское свидетельство СССР № 505735, кл. С 22 С 35/00, 1976. Лвторское свидетельство СССР № 697590, кл. С 22 С 35/00, 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2071043A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-17 Luca Cattaneo Method for the detersion of cast iron in liquid state
RU2521915C1 (en) * 2012-11-28 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Conditioning agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102410368B1 (en) Cast iron inoculum and method of producing cast iron inoculant
US10612105B2 (en) Gray cast iron inoculant
KR102409324B1 (en) Cast iron inoculum and method of producing cast iron inoculant
CN114107601A (en) Method for refining rare earth inclusions in steel by magnesium pretreatment
KR102410364B1 (en) Cast iron inoculum and method of producing cast iron inoculant
Riposan et al. Magnesium-sulfur relationships in ductile and compacted graphite cast irons as influenced by late sulfur additions
Borse et al. Review on grey cast iron inoculation
US2978320A (en) Method for producing a high strength ferrous metal
SU1497256A1 (en) Inoculant for cast iron
US4579164A (en) Process for making cast iron
US5037609A (en) Material for refining steel of multi-purpose application
EP0041953B1 (en) Production of vermicular graphite cast iron
RU2166550C2 (en) Method of producing low-silicon steel
SU1740478A1 (en) Modifier for cast iron
RU2124566C1 (en) Briquetted mixture for inoculation of gray iron
CN109468427A (en) A kind of cast iron pretreating agent and preparation method thereof
RU2188240C1 (en) Method of high-strength cast iron production
RU2033456C1 (en) Blend for pig iron working
SU834207A1 (en) Steel manufacture method
RU2208648C2 (en) Inoculant for iron inoculation
SU765386A1 (en) Complex modifier
SU1434000A1 (en) Alloying composition
SU587169A1 (en) Master alloy
SU1440947A1 (en) Modifying additive
SU1507842A1 (en) Composition for inoculating iron