SU727704A1

SU727704A1 - Master alloy

Info

Publication number: SU727704A1
Application number: SU772549410A
Authority: SU
Inventors: Фердинанд Несторович Тавадзе; Джован Илларионович Сагинадзе; Анатолий Юрьевич Арсенишвили; Гурам Григорьевич Кервалишвили; Годердзи Эдвардович Сарджвеладзе
Original assignee: Институт Металлургии Им. 50-Летия Ссср Ан Грузинской Сср
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1980-04-15

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к разработке оптимального состава комплексной лигатуры , предназначенной дл модификац .ии чугуна. Известна лигатура дл чугуна следующего состава, вес.%: Кремний Кальций Магний Редкоземельные металлы Остальное 1 Железо Недостатком указанной лигатуры вл етс низкое содержание магни (23% ) иРЗМ (6-7%), так как при исаоль:§овании этой лигатуры в качестве модификатора серого чугуна (расход лигатуры до 3% от веса обрабатываемого чугуна) стабильное получение высокопрочного чугуна с шаровидны Л графитом обеспечиваетс только лишь в отливках с толщиной стенки не более 40 мм. При этом содержание серы в исходном чугуне следует поддерживать не выше 0,04 Дл стабильного получени высокопрочно; .о чугуна в отливках толщиной более 1.00 мм при повышенном -содержании серы (0,06% и выше) в исходном чугун расход лигатуры возрастает более 4%. Это объ сн етс тем, что повышенный расход сплава приводит к увеличению контде-нтрации кремни (более 2,б%.) в модифицированном чугуне и тем самым к ухудшению его пластических свойств (хрупкость феррита, насыщенного кремнием ) . Недостатком лигатуры вл етс также высокое содержание в ней кальци (более 8%). Это приводит к увеличению шлакообразовани при модифицировании чугуна и загр знению отливок (особенно тонкостенных и сложных конфигураций) шлаковыми включени ми. Цель изобретени - стабильное получение во всех сочетани х отливок высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с более высокими механическими свойствами.. Цель достигаетс тем, что предлагаема лигатура содержит компоненты в следующем соотношении, Bt3c.%: 52-60 Кремний 3- 7 Кальций 3,5-6,5 Магний Редко 3 емель ные 10,5-16,5 металлы Остальное Железо Примеси: 0,5-1 Алюминий 0,15-0,35 Углерод 0,01-0,03 Фосфор 0,005-0,02 Пример. Выплавку опытного предложенного состава комплексной ли гатуры бсуществл ют в бессердечнйковой индукционной печи типа ИСТ-016. В качестве шихтовых: материалов йс рольэуют 75%-ный ферросилиций (восстановитель ) , отсев обожженного доломита , фториды редкоземельных металлов (цериева подгруппа).Учитыва предельные значени соотношени элементов, в промышленных усло ви х выплавл ют следующие составы (средневзвешенные) лигатуры, вес.%: А - кремний 52,21; кальций 7,00 магний 3,55; РЗМ 16,28; железо остал ное. Б - кремний 55,00; кальций 4,99; магний 5,14; РЗМ 12,90; железо остал ное. В - кремний 59,75; кальций 3,60; магний 6,40; РЗМ 10,90; железо остал ное. Указанные составы комплексной лигатуры , а также сплав-прототип в про мышленных услови х ис1 атывают при мо дифицировании серого синтетического чугуна с целью получени высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Средне взвешенный состав сплава прототйпа следугаций вес.%: кремний 48,65; кальций 30,00; магний 2,,69; РЗМ 7,00; остальное железо. Испытание провод т дл установлени необ хрдимого количества комплекс ных лигатур, обеспечивающего стабиль ное получение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в отливках раэ нс5г6 сеченй . Поэтому модифицировани подвергают чугуны разного состава и содержание серы в них колеблетс в п редёлах от 0,02 до 0,09%.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the development of an optimal composition of a complex master alloy, intended for the modification of cast iron. Known ligature for cast iron of the following composition, wt.%: Silicon Calcium Magnesium Rare-earth metals Else 1 Iron The disadvantage of this ligature is a low magnesium content (23%) and RZMM (6-7%), as in isaol: gray iron modifier (ligature consumption up to 3% of the weight of iron being processed) stable production of high-strength cast iron with spherical L graphite is provided only in castings with a wall thickness of not more than 40 mm. At the same time, the sulfur content in the initial cast iron should be maintained no higher than 0.04. For stable production, high strength; .o of cast iron in castings with a thickness of more than 1.00 mm, with increased sulfur content (0.06% and above) in the initial cast iron, the consumption of ligature increases more than 4%. This is due to the fact that the increased consumption of the alloy leads to an increase in silicon contraception (more than 2, b%) in the modified iron and thereby to the deterioration of its plastic properties (fragility of ferrite saturated with silicon). The disadvantage of the ligature is also a high content of calcium (over 8%). This leads to an increase in slag formation during the modification of cast iron and the contamination of castings (especially thin-walled and complex configurations) with slag inclusions. The purpose of the invention is the stable production in all combinations of castings of high-strength nodular cast iron with higher mechanical properties. The goal is achieved by the fact that the proposed master alloy contains components in the following ratio, Bt3c.%: 52-60 Silicon 3-7 Calcium 3.5 -6.5 Magnesium Rarely 3 potent 10.5–16.5 metals Else Iron Impurities: 0.5–1 Aluminum 0.15–0.35 Carbon 0.01–0.03 Phosphorus 0.005–0.02 Ex. The smelting of the experimental proposed composition of the complex ligature is carried out in a heartless induction furnace of the type IST-016. 75% ferrosilicon (reducing agent), screening of burnt dolomite, rare-earth metal fluorides (cerium subgroup) are used as charge materials: the following compositions (weight-weighted) ligatures are weighted, weight limit. %: A - silicon 52,21; calcium 7.00 magnesium 3.55; REM 16.28; iron remaining. B - silicon 55.00; calcium 4.99; magnesium 5.14; REM 12.90; iron remaining. B - silicon 59.75; calcium 3.60; magnesium 6.40; REM 10.90; iron remaining. The indicated compositions of the complex ligature, as well as the prototype alloy, in industrial conditions are tested when modifying gray synthetic cast iron in order to obtain high-strength nodular cast iron. The weighted average composition of the prototype alloy is wt.%: Silicon 48.65; calcium 30.00; magnesium 2, 69; REM 7.00; the rest is iron. The test is carried out to establish the required number of complex ligatures, ensuring stable production of high-strength nodular cast iron in rae ns5g6 section castings. Therefore, cast iron of different composition is subjected to modification and the sulfur content in them varies in the range from 0.02 to 0.09%.

727704 Опыты провод т по следующей методике . Синтетический чугун, расплавленный в 10-тонной индукционной печи, выпускают в ковш емкостью 4 т. Перед выпуском металла на дно ковша загружают разные дозы комплексной лигатуры, дробленной до крупности 0-10 мм,Температуру чугуна перед модифицированием поддерживают в пределах 1390-143рС. После за полнени ковша металлом его выдерживают в теченйи 4 мин, тщательно считывают шлак и заливают в песчаные формы-образцы в виде клиньев толщиной 50, 100, 150и 200 мм. / После нормализационного отжига в клинь х изучают форму и распределение графита, микроструктуру металлической матрицы и механические свойства модифицированного чугуна. Опыты показывают, что при модифицировании чугуна с содержанием серы 0,04% дл стабильного получени глобул рной формы графита в отливках толщиной до 100 мм расходуетс лигатуры (составы А, Б, В) до 1,5%, а сплавапрототипа - до 3% от веса обрабатываемого чугуна. Дл отливок толщиной выше 100 мм расход лигатуры (А, Б,- В) увеличиваетс до 2,0%, а сплавапрототипа - до 4%, При содержании серы до 0,08% в исходном чугуне дл отливок толщиной ниже 100 мм необходима лигатура (А, Б, В) до 2%,а сплавПрототип - до 4%. Дл отливок толщиной выше 100 мм эти расходы увеличиваютс до 2,5 и 5% соответственно. Модифицируют серый чугун следующего химического состава: 1,20%, кремни ; 0,55% марганца; 3,55% углерода; 0,11% фосфора, 0,0055%серы. Количество присаживаемой лигатуры дл каждого варианта 2% от веса обрабатываемого металла. Химический состав модифицированного чугуна, характеристика формы графиТа, микроструктура металлической основы и механические свойства модифицированного чугуна приведены в таблице.727704 The experiments were carried out according to the following procedure. Synthetic cast iron, melted in a 10-ton induction furnace, is released into a 4-ton bucket. Before releasing the metal, different doses of complex master alloy crushed to a particle size of 0-10 mm are loaded onto the bottom of the ladle. The temperature of the cast iron is maintained within 1390-143 ° C before modification. After the bucket is filled with metal, it is held for 4 minutes, the slag is carefully read and poured into sand molds in the form of wedges 50, 100, 150 and 200 mm thick. / After normalizing annealing in a wedge x, the shape and distribution of graphite, the microstructure of the metal matrix, and the mechanical properties of the modified iron are studied. Experiments show that when modifying pig iron with a sulfur content of 0.04%, ligatures (compositions A, B, C) up to 1.5% are consumed in castings with a thickness up to 100 mm, and up to 3% of the alloy of the prototype alloy. weight of the processed iron. For castings with a thickness greater than 100 mm, the flow of ligature (A, B, - C) increases to 2.0%, and the alloy of the prototype increases to 4%. If the sulfur content is up to 0.08% in the original cast iron, a ligature is required for castings below 100 mm. A, B, C) up to 2%, and alloy Prototype - up to 4%. For castings above 100 mm thick, these costs increase to 2.5 and 5%, respectively. Gray cast iron is modified to the following chemical composition: 1.20%, silicon; 0.55% manganese; 3.55% carbon; 0.11% phosphorus, 0.0055% sulfur. The amount of the ligature of each ligature is 2% by weight of the metal being processed. The chemical composition of the modified cast iron, the characteristic of the form of graphite, the microstructure of the metal base and the mechanical properties of the modified cast iron are given in the table.

лl

У Have

N N DN N D

1Л1L

оabout

ОABOUT

О ОOh oh

о смo see

оabout

ОABOUT

VOVO

пP

О rv|About rv |

о чoh h

оabout

гоgo

О СОAbout WITH

оabout

о about

вл)ow)

SS

3а3a

с «with "

сwith

4«four"

:g : g

5н о 2 и)к X ое л5n o 2 i) to X th l

д (d с; р, а:d (d with; p, a:

S о S р. S o S p.

(SO Э Р(SO R

т © Д о Н Счt © D o N Sch

оо оLtd

оabout

(N(N

inin

1Л1L

(N(N

оabout

1Л1L

юYu

о оoh oh

Го оGo about

аbut

оabout

гЧMS

оabout

1Л1L

inin

1Г)1G)

о пabout p

fflffl

ЗH

оabout

VO CTiVO CTi

ГЧMS

сwith

SS

fHfH

о н оo n o

ёyo

.- -- i , . - 7277(04 8.- - i,. - 7277 (04 8

Из таблицы следует, что- по сравне-что, с целью повышени механическихIt follows from the table that, in comparison with what, in order to increase the mechanical

;.нию со сплавом-прототипом при модифи-свойств чугуна, она содержит компонен йРЙ8ай йТй Ж химического состава ты в следующем соотношении, вес.%: ; with the alloy-prototype with the modi-properties of cast iron, it contains the components of the chemical composition in the following ratio, wt.%:

серого чугуна предлагаемыми лигатура-Кремний 52-60gray cast iron proposed ligature-silicon 52-60

ми в отливках сечением 150 мм полно-Кальций 3-7MI in castings with a section of 150 mm full-Calcium 3-7

стью обеспечиваетс получение правиль- .Магний 3,5-6,5This ensures the correctness is obtained. Magnesium 3.5-6.5

нойшаровидной формы графита. Редкоземельныеnoishovidny form of graphite. Rare earth

металлы 10,5-16,5 metals 10,5-16,5

Claims

The formula of the invention Iron Else

, .Information sources,

J ....., .. -.:. Zaz..CH- - -, -, -----. .-- - - .-, - --- .-- .-

Silicon-containing ligatures, calorium-injected during examination

, magnesium, rare earth metals and 1. USSR Author's Certificate

iron, different from 209483, cl. C 22 C 35/00, 1968.

susjKSfeK & Wyfcs g