SU977107A1 - Способ получени чугуна с вермикул рным графитом - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ВЕРМИКУЛЯРНЫМ ГРАФИТОМ

1

Изобретение относитс  к литейному производству , а именно к получению высококачественного чугуна, как материала дл  толстостенных отливок сложной конфигурации , и может быть использовано в литейных цехах всех отраслей машиностроени .

Известны способы получени  чугунов с вермикул рным графитом, заключающиес  в обработке исходного чугуна глубол ризируюш .ими элементами (магнием, редкоземельными металлами, в количествах, недостаточных дл  получени  шаровидной формы графита, и поспедуюш,ей заливкой расплава в песчано-глинистые формы 1.

Указанные способы обеспечивают стабильное получение структуры вертикул риого графита в толстостенных отливках, но чугуны, полученные такими способами, имеют повышенную стоимость по сравнению с другими видами высококачественных чугунов из-за высокой стоимости лигатур, примен емых дл  обработки расплава. Так, при получении чугуна с вермикул рным графитом с помощью РЗМ-содержащих лигатур, затраты на них составл ют до 30% от общей стоимости жидкого чугуна.

Известен способ получени  чугуна с вермикул рным графитом без использовани  глобул ризирующих лигатур, заключающийс  в предварительной десульфурации жидкого чугуна до содержани  серы менее 0,002% и последующей заливке его в металлические или графитовые формы, которые обеспечивают высокую скорость охлаждени  и соответственно высокую скорость кристаллизации чугуна 2.

Однако этот способ не может обеспечить

10 стабильного получени  структуры вермикул рного графита в толстостенных отливках, поскольку в массивных сечени х не обеспечиваютс  требуемые услови  теплоотвода от металла к форме, особенно в случае многократного использовани  этих форм. Кроме того, металлические и графитовые формы значительно дороже песчано-глинистых форм, что удорожает технологию получени  чугуна таким способом.

В насто щее врем  на многих машино20 строительных заводах в виде отходов имеетс  стружка чугуна с щаровидным графитом , содержаща  глобул ризирующие элементы . Поэтому  вл етс  рациональным ее использование в качестве модификатора

дл  получени  чугуна с вермикул рным графитом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ интенсификации процесса охлаждени  толстостенных отливок из чугуна с шаровидным графитом , заключающийс  в суспензионной заливке предварительно модифицированного чугуна с использованием в качес гве ItiKKpoхолодильников стружки чугуна с шаровидным графитом. Количество стружки составл ет не более 2,5% от массы железного металла 3.

Этот способ не может обеспечить получение в чугуне вермикул рного градиента.

Цель изобретени  - стабильное получение чугуна с вермикул рным графитом в толстостенных отливках и экономи  дорогосто щих глобул ризирующих лигатур.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  чугуна, включающему суспензионную заливку предварительно десульфурированного перегретого чугуна в литейную форму с использованием в качестве микрохолодильников и модификатора стружки чугуна с шаровидным графитом, упом нутую стружку используют с размером фракций 1-4 мм и ввод т в расплав при 1420-1450°С в количестве 2,6-3,6% от мас,сы заливаемого чугуна.

В этом случае стружка, раствор  сь в жидком чугуне, интенсифицирует охлаждение отливки и обеспечивает модифицирующие действи  на форму графита, поэтому отпадает необходимость в предварительной обработке чугуна глобул ризирующими лигатурами дл  получени  графита вермикул рной формы.

Дл  эффективного усвоени  стружки температура заливаемого металла должна находитьс  в пределах 1420-1450°С. Указанные температуры определены теплотехническим расчетом с целью обеспечени  оптимальных условий растворени  стружки в жидком чугуне.

Дл  проверки возможности получени  чугуна согласно предложенному способу выплавл ют чугун на шихте следующего состава , °/о:

Литейный чугун

ЛК-2-П-А-1(ГОСЯ 483272 )45

Стальныйлом10

Возврат производства высокопрочногоо чугуна 44

Графитовый порошок1

Плавку ведут в электродуговой печи

способом переплава. Чугун перед выпуском

из печи имеет атедующий химический состав , о/о: С 3,54; Si 3,0; Мп 0,61; Р 0,06;

S 0,021.

Металл перегревают до 1500°С. Перед выпуском металла из печи на дно ковша помещают в виде механической смеси карбид кальци  в количестве 1,5% и плавиковый шпат в количестве 0,2%.

После выдержки в ковше в течение 1,5- 2 мин с поверхности металла скачиваетс  шлак и чугун заливают в сырые песчаноглинистые формы. В процессе заливки чугунную стружку ввод т во вращательную воронку в центр вихр  из жидкого металла с помощью дозирующего устройства.

Результаты изучени  микроструктуры контрольных ОТ.ЛИВОК, приведенные в таблице , показывают, что во всех исследованных сечени х Отливок преобладает вермикул рна  форма графита.

Излучение изломов контрольных отливок

показывает отсутствие усадочных раковин

и рыхлет при использовании литниковых

систем без прибылей дл  подпитки массив ных сечений.

Отливки из чугуна, полученного согласно предлагаемому способу, имеют следующие показатели механических свойств; 6 290- 490 МПа, В 0,9-5,4%; НВ 167-241.

Экономическа  эффективность от использовани  предлагаемого способа получени  чугуна с вермикул рным графитом достигаетс  за счет значительного снижени  стоимости литейной формы по сравнению с известным способом экономии дорогосто щих 0 глобул ризирующих лигатур, а также за счет повышени  качества получаемых отливок и выхода годного лить , расширени  возможностей дл  конструктивного снижени  металлоемкости толстостенных отливок из высококачественных чугунов.

г г г -

чО-VO J-CN--Csl

LPlо -

чО О OO (V-xc

о s о m о

и

S

ОЛ vO

.- -Л-t-

Г vD

t vD

vD JCO CO

r

о CO

cvj rrf f

CM CM

О

u

oo

1

oo vD

CO--t-CM

CMCMCM- ( M4D

Ln

r vO

Lr

-dФормула изобретени  Способ получени  чугуна с вермикул рным графитом, включающий суспензионную заливку предварительно десульфурированного перегретого чугуна в литейную форму с использованием в качестве микрохолодильников и модификатора стружки чугуна с шаровидным графитом, отличающийс  тем, что, с целью стабильного получени  чугуна с вермикул рным графитом в толстостенных отливках и экономии дорогосто щих лигатур, упом нутую стружку ввод т с раз97 мером фракций 1-4 мм в расплав при 1420-1450°С в количестве 2,6-3,6% от массы обрабатываемого чугуна. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3421886, кл. 75-123, 1970. 2.Патент Великобритании № 1316438, кл. С 7 D, 1973. 3.Кузнецов А. С. и др. Суспензионное литье чугуна с шаровидным графитом. Сборник . «Новое в процессах- лить . Киев, АН УССР, 1974, с. 227-229.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения чугуна с вермикулярным графитом, включающий суспензионную заливку предварительно десульфурированного перегретого чугуна в литейную форму с использованием в качестве микрохолодильников и модификатора стружки чугуна с шаровидным графитом, отличающийся тем, что, с целью стабильного получения чугуна с вермикулярным графитом в толстостенных отливках и экономии дорогостоящих лигатур, упомянутую стружку вводят с раз мером фракций 1—4 мм в расплав при 1420—1450°С в количестве 2,6—3,6% от массы обрабатываемого чугуна.