SU889714A1 - Способ получени железоуглеродистых сплавов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  получени  отливок из высокопрочного чугуна с применением в шихте металлизованных окатышей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ плавки в электрических печах металлизованных окатышей, заключающийс  в загрузке в печь окатышей, углеродсодержащей добавки , возврата собственного производства , нагреве, расплавлении, доводке чугуна по химическому составу, модифицировании сфероидизирующей присадкой, вторичном модифицировании, разливке сплава в формы l.ll.

Однако чугун, выплавленный данным способом, имеет недостаточно высокие показатели ударной в зкости в диапазоне температур от .+ 20 до .

Цель изобретени  - повышение ударной в зкости высокопрочного чугуна с

шаровидным графитом, выплавленного из металлизованных окатышей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему расплавление шихты, доводку металла по химсоставу, модифицирование сфероиди )зирующей присадкой и повторное модифицирование ферросилицием, расчетное количество углерода ввод т в сплав в два приема: 90-92% углерода

10 в составе шихты, а оставшеес  количество в смеси со сфероидизирующей присадкой перед разливкой чугуна.

В качестве сфероидизирующей присадки может быть исполь.зован магний

15 или различные магнийсодержащие комплексные модификаторы. Предлагаемый способ позвол ет повысить ударную в зкость высокопрочного чугуна с Шаровидным графитом, выплавленного из

го металлизованных окатышей.

Повышение ударной в зкости чугуна достигаетс  за счет усилени  ферритизирующего эффекта в процессе затвердевани  и охлаждени  мугуна, а также в св зи с уменьшением микрогетерогеннрсти сплава по кремнию. Усилени  ферритизирую1цего эффекта можно достигать путем ввода значительного количества кремни  в чугун непосредственно перед разливкой последнего в формы. Однако при этом, несмотр  на полную ферритизацию металлической основы, ударна  в зкость полученного чугуна с шаровидным графитом невысока . Это  вл етс  следствием неравномерного распределени  кремни  по объему сплава и наличи  неметаллических включений. Ввод кремни  в сплав вместе с металлозавалкой позвол ет существенно устранить неравномерность его распределени , но ослабл ет ферритизирующий эффект, и дл  получени  ферритной металлической основы в данном случае необходим проводить вторичное модифицирование чугуна 0,6-0,9 ферросилици  или кристаллического кремни . Чугун, выплавленный таким способом, имеет по сравнению с полученным по известному способу более высокие показатели уданой в зкости.

Таким образом, одним из условий повышени  ударной в зкости чугуна.

имеющего ферритную металлическую основу ,  вл етс  уменьшение доли кремни , вводимого в сплав непосредственно перед разливкой. Данное условие соблюдаетс  в случае ввода расчетного количества углерода в чугун в два приема. Это усиливает ферритизирующий эффект, позвол ет уменьшить расход кремни  при вторичном модифицировании и повышает ударную в зкость выплавл емого чугуна. Сплав имеет следующий химический состав, вес,%:

3,0-3,3

1.9-3,0

.0,01-0,05

0,01-0,03

0,01-0,03 0,01-0,10 0,03-0,05

0,01-0,03

0,005-0,020 0,,008

0,01-0,10 Остальное

Показатели ударной в зкости высокопрочного чугуна с шаровидным графитом , полученного различными способами , представлены в таблице.

100

Известный Предлагаемый

Как видно из таблицы, ввод расчетного количества углерода, в два приема повышает ударную в зкость чугуна. Нижний предел количества углерода, ВВОДИМОГО в чугун совместно со сфероидизирующей присадкой, определ етс  эффективностью вли ни  его на ферритизацию металлической основы и составл ет 8%, а верхний предел выбран.

16,0

исход  из степени усвоени  углерода. Количество усвоившегос  углерода при вводе его совместно со сфероидизирующей присадкой даже при добавках свыше 0% расчетного не превышает 0,3

от веса чугуна. В св зи с этим при увеличении добавки углерода, вводимой совместно со сфероидизатором, свыше 101 в структуре металлической

основы по вл етс  перлит и соответственно несколько снижаетс  ударна  в зкость чугуна.

Пример. Чугун может выплав/1 тьс  как в дуговой, так и в индукционной электрической печи. В конкретном случае плавка осуществл етс  в тигельной индукционной печи. В качестве шихтовых материалов используют металлизованные окатыши с различным содержанием углерода (0,015 ,0%), возврат собственного производства , карбюризатором служит электродный бой (в качестве карбюризатора могут быть использованы и другие углеродсодержащие материалы). Расчетное количество углерода состоит из

углерода, переход щего в металл из металлизованных окатышей и возврата собственного производства, углерода, , вводимого в шихту а виде электродного бо , и углерода, который,дают в ковш

в смеси со сфероидизирующей присадкой . Степень усвоени  угЛерода из окатышей и электродного бо  находитс  в пределах 78-85. Количество углерода , вводимого в шихту, а также в смеси со сфероидизирующей присадкой измен етс  в пределах 88-95 и 5-12 соответственно. Кремний дают в расплав в виде ферросилици  ФС45. После расплавлени  шихты и перегрева чугуна до 1 20-1520 С сплав выпускают в разливочный ковш, на дно которого помещаетс  сфероидизирующа  присадка в смеси с порошком черного графита (возможно использование и других углеродсодержащих материалов при условии, что фракци  их составл ет 0-0,3 мм). Смесь лигатуры и черного графита накрываетс  стальным листом. Перед разливкой в формы проводитс  вторичное модифицирование чугуна 0,2-0,5% ферросилици  ФС75. Количество ферросилици  ФС75 выбирают из услови  получени  в литом ,состо нии ферритной металлической основы чугуна. Сплав испытывают как в литом состо нии, так и после термообработки по Указанному режиму. Испытани  провод тс  при +20 и -60°С.

Установлено, что чугун, выплавленный по предложенному способу, имеет ударную в зкость на 8-10% выше по сравнению со сплавом, полученным известным способом.

Claims (1)

1. Сапонько И.Ю. Исследование и разработка технологического процесса производства высококачественных чугунных отливок с применением металлизированного железорудного сырь . Автореф . дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук., Минск, 1979.