SU471385A1 - Способ получени чугуна с шаровидным графитом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному производству , в частности к получению чугуна с шаровидным графитом, к изготовлению тонкостенных отливок из высокопрочного чугуна, а также к индивидуальной отливке поршневых колец.

Известен способ получени  чугуна с шаровидным графитом дл  тонкостенных отливок типа поршневых колец, заключающийс  в расплавлении чугуна, его перегреве и обработке металла специальными шлаками, углеродсодержащей присадкой, затем глобул ризирующей присадкой, например Mg и, наконец , вторичной обработке графитизатором, после чего металл готов дл  разливки в формы.

Однако известный способ требует применени  специальных, чистых по содержанию примесей шихтовых материалов, например шведских доменных чугунов, выплавленных на древесном угле, а применени  термообработки дл  получени  необходимой структуры , обеспечивающей высокие механические свойства отливок.

Цель изобретени  - получение чугуна с шаровидным графитом при сравнительно низком содержании остаточного магни  (не более 0,03%), пригодного дл  индивидуальной отливки поршневых колец, в частности в сырую песчаную форму с заданной структурой в

литом состо нии, с фиксированным количеством карбидов и феррита - не более 10% . Дл  этого расплавленный низкосернистый

чугун перегревают в иечи до температуры 1500-1600°С, обрабатывают углеродсодерл ашей присадкой в количестве 0,1-0,5%, затем силикокальцием в количестве 0,3-1,0%, после чего совместно с магнийсодержащей присадкой или после нее ввод т хромосодерл ащую присадку в количестве 0,02-0,9%.

Перед заливкой металла в формы его дополнительно обрабатывают графитизирующей присадкой, например ферросилицием в количестве 0,5-1,2% (количество вводимых присадок указываетс  в % от веса металла).

Оптимальный состав чугуна, подвергаемого обработке, следующий: углерод - 3,5-4,0%, кремний - 2,2-2,7%, марганец - 0,4-1,0%, медь - 0,7-1,0%, хром - не более 0,3%, сера-до 0,02%.

В качестве углеродсодержащей присадки используетс  электродный бой, кокс, графит гранулированный (ТУ-01-18-68) и другие углеродсодержащие материалы.

В качестве магнийсодерл ашей добавки могут быть использованы различные комплексные модификаторы и лигатуры, наиример Mg-N4-Si; Mg -Fe -Si; Mg-Cu и др.

В случае введени  в чугун хрома совместно с магнием иредночтительно использовать лигатуру , имеющую следующий состав: магний - 8-10%, кремний - 30-40i%, медь - 20-30%, хром-1,5-18,0%, железо -остальное .

Магнийсодержаща  нрисадка вводитс  в чугун одним из известных способов, например, с помощью колокольчика.

В качестве хромосодержащей присадки примен етс  феррохром, ферросиликохром, металлический хром и т. д., которые ввод т в металл в измельченном виде (1-5 мм).

Пример 1. В средиечастотной иидукционной печи выплавл ют чугун следующего состава: углерод - 3,8%, кремний - 2,2%, марганец - 0,5%, сера - 0,019%, хром - 0,22%, медь -0,6%, фосфор-0,065%.

Чугуи перегревают до 1550°С и после трехминутной выдержки подстуживают до 1500°С. Затем на поверхность расплава ввод т бой графитовых электродов с размером частиц 3-8 мм в количестве 0,3% от веса металла. После выдержки в течение 6 мин с поверхности расплава удал ют остатки электродного бо  и присаживают 1 % силикокальци  (КАСИ-0). После перемещиваии  металла и скачивани  образовавщегос  шлака в расплав ввод т 0,8% лигатуры кремний - медь- магний (8,5 магни ) одновременно с порощкообразным феррохромом в количестве 0,3% (по хрому).

Перед разливкой металла в формы его подвергали вторичной обработке графитизатором - дробленым ферросилицием в количестве 1,0% от веса металла.

Полученным таким образом металлом были залиты стопки поршневых колец двигател  ЯМЗ-238 в сырую песчапую форму (размер отливки: диаметр наружный 138 мм, диаметр внутренний 122 мм, высота 4,9 мм).

Структура полученных отливок: графит шаровидный - размер включений 10-35 мк, перлит сорбитообразный и тонкопластинчатый , карбиды - 6,5-9,0% и феррит - 8,0%.

Пример 2. В среднечастотной индукционной печи с тиглем из кварцита расплавл ют чугуи следующего состава: углерод - 3,9%, кремний - 2,6%, марганец - 0,6%, сера -

0,018%, хром - 0,20%, медь - 0,7%, фосфор - 0,09%. Металл перегревают до 1520°С и на поверхность .его ввод т 0,3% электродного бо  с размером частиц 4-10 мм. После шестиминутной выдержки при температуре

1510-1520° остатки электродного бо  удал ют с поверхности металла и ввод т 0,6% силикокальци . Затем металл перемешивают, скачивают шлак и в расплав ввод т сначала 0,55% лигатуры кремний - медь - магний

(8,5% - магни ), а затем 0,5% порошкообразного ферросиликохрома.

Перед разливкой металла в форму его дополнительно обрабатывают дробленным ферросилицием в количестве 1,2% от веса ме0 талла.

Подготовленным таким образом металлом залили стопки поршневых колец двигател  BA3-2il01 в сырые песчаные формы (размеры отливки: диаметр наружный - 82 мм, диа5 метр внутренний - 71 мм, высота - 2,6 мм).

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Способ получени  чугуна с шаровидным графитом, заключающийс  в pacплaвv eнии низкосернистого чугуна, его перегреве и обработке металла углеродсодержащей присадкой , магпийсодержащей добавкой и вторичной обработке графитизатором, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода магни  и получени  структуры с фиксированным количеством феррита и карбидов, в чугуи, после обработки его углеродсодержащей присадкой , ввод т снликокальций в количестве 0,3-1,0% от веса металла, а перед вторичной обработкой графитизатором ввод т хромосодержащую присадку в колигестве 0,02-0,9% от веса металла.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что хромосодержащую ирисадку ввод т одновременно или после ввода магнийсодержащей

5 добавки.