Изобретение относитс к литейному производству, в частности к способам получени высокопрочного чугуна , и может быть использовано в машиностроении при литье деталей, к которым предъ вл ютс высокие требовани по механическим свойствам , например, коленчатых валов теп ловозного дизел . Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому вл етс . способ получени чугуна с шаровидным графитом, заключающийс в модифицировании расплава магнием и дополнительной его обработке иттри ем или его сплавами в количестве 0,05-0,5% от массы жидкого металла Этот способ дает возможность получать чугун с шаровидным графитом, несмотр на присутствие .в нем анти глобул ризаторов (Bi, Ti, Pb .) OpONbniineHHoro применени этот, способ не получил, так как при так способе происходит только восстановление шаровидной форкы графита, .нарушенной действием примесей Bi, РБ и др.,- т.е. иттрий в данном слу чае действует как реглобул ризатор Однако восстановлени высокопрочны свойств чугуна в полной мере при этом не происходит, так как измен етс фазовый состав сплава. Иттрий образует с Bi, Pb и др. элементами-антиглобул ризаторами химические соединени , присутствие которых в чугуне даже при шаровидной форме графита приводит к понижению его механических СВОЙСТВ При. этом дл модифицировани чугуна магний необходимо вводить в больших количествах, так как, во-первых усвоение его чугуном мало,и, во-вторых, дл Ьбеспечёни усвоени иттри при дополнительной обработке чугуна расплав должен выдерживатьс при высокой температуре, что неизбежно приводит к интенсивному испарению магни , количество вводимого дополнительно иттри также велико (только 0,2% иттри , введенного в магниевый чугун, содержащий элементы-антиглобул ризаторы , восстанавливают шаровидную форму графита). Этот способ тем более неприменим,-ДЛЯ отливки крупногабаритных деталей, так как вследствие малой скорости рхлаждени воздействие элементов-антиглобул ризаторов усиливаетс и, следовательно , требуетс Повышенное количество элемента-реглобул ризатора. Целью изобретени вл етс получение чугуна с шаровидным графитом преимущественно дл крупногабаритных отливок с высокими прочностными свойствами и износостойкостью в литом состо нии, при экономии дефицитного магни и дорогосто щего иттри . Указанна цель достигаетс - тем, что Согласно способу получени чугуна с шаровидным графитом, включающему обработку расплава магнием и иттрием, иттрий и магний ввод т в расплавленный металл в виде лигатуры при соотношении иттри и магни 1: (1,5-3,0) в количестве 0,20 ,35% от массы обрабатываемого металла при температуре 1460-1500°С Вводимый в составе, иттрий-магние вой лигатуры иттрий, облада высоким сродством к кислороду и сере, образует в чугуне тугоплавкие окислы , и сульфиды, уход щие в шлак, чему способствует барботаци чугуна, вызванна введением одновременно с иттрием магни . Кроме того, иттрий, облада хот и ограниченной, но дос таточной дл микролегировани раств римостью в железе, способствует легированию металлической матрицы чугуна , повыша тем самым его механические свойства и износостойкость. Магний, вл сь более энергичным поверхностно-активным по отношению к графиту элементом, обеспечивает его глобул ризацию. Указанное соотношение иттри и магни в лигатуре обусловлено следу щими соображени ми: содержание иттр меньше, чем при соотношении его к магнию 1:3 не оказывает заметного вли ни на прочность и износостойкос чугуна, так как практически весь ит трий расходуетс на рафинирование расплава, увеличивать содержание ит три свыше соотношени 1:1,5 нецеле сообразно, потому что приведет к до полнительному расходу иттри , превышение содержани - магни более 1:3 практически не уменьшит пироэффекта при введении лигатуры по сравнению с чистым магнием. Получение чугуна с шаровидным графитом обеспечиваетс введением лигатуры в количестве 0,2-0,35% от массы жидкого металла. Введение лигатуры в количестве менее 0,2% не оказывает положительного вли ни на структуру и свойства чугуна, модифицирование расплава лихатурой в количестве больше 0,35% приводит к образованию крабовидных зерен графита и снижению механических параметров чугуна. Интервал температур модифицировани составл ет 1460-1500°С и обус- ловлен тем, что при температурах ниже плохо усваиваетс иттрий, а при температурах выше 1500°С интенсивнее выгорает магний. Способ осуществл етс следующим образом. В цеховых услови х провод т плавки чугуна массой 3500 кг. Чугун плав т в электродуговой печи ДС-5М на шихте, состо щей из передельного чугуна марки М-1 и возврата собственного производства. Чугун из печи при температуре 1540-1560 с выпускают в ковш, скачивают шлак и при темпе- ратуре 1460-1490с переливают в герметизированный ковш, в кармане которого заранее помещаетс лигатура с ; соотношением иттри и магни 1:2 из расчета 0,3% от массы расплавленного металла. После обработки..лигатурой чугун выдерживаетс под слоем шлака в течение 7-10 мин дл обеспечени всплывани неметаллических включений, затем чугун переливают в разливочный ковш, в котором . провод т дополнительное модифицирование ферросилицием ФС75. Заливка чугуна в формы производитс при .Из чугунов отлиты опытные партии коленча тых валов тепловозного дизел 10Д100, которые установлены на тепловозы и проход т испытани . Свойства чугуна приведены в табли
570
Продолжение таблицы