SU996455A1 - Method for producing high-tensile spheroidal cast iron - Google Patents

Method for producing high-tensile spheroidal cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU996455A1
SU996455A1 SU813338465A SU3338465A SU996455A1 SU 996455 A1 SU996455 A1 SU 996455A1 SU 813338465 A SU813338465 A SU 813338465A SU 3338465 A SU3338465 A SU 3338465A SU 996455 A1 SU996455 A1 SU 996455A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
iron
mold
melt
sulfur
Prior art date
Application number
SU813338465A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Худокормов
Семен Наумович Леках
Юрий Владимирович Мищенко
Николай Иванович Бестужев
Яков Иосифович Гельбштейн
Александр Оскарович Горст
Анатолий Иванович Козлов
Владимир Андреевич Чайкин
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Павлодарский Тракторный Завод Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт, Павлодарский Тракторный Завод Им.В.И.Ленина filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU813338465A priority Critical patent/SU996455A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU996455A1 publication Critical patent/SU996455A1/en

Links

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ(54) METHOD FOR OBTAINING HIGH-STRENGTH IRON WITH SPARKET GRAPHITE

1one

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к способам получени  чугуна с шаровидным графитом и может быть использовано при массовом производстве ответственных машвностроительных отливок.The invention relates to foundry, in particular, to methods for producing nodular cast iron and can be used in the mass production of critical machine-building castings.

Известен способ получени  чугуна с шаровидным графитом, заключающийс  в обработке расплава элементами, сфероидизирующими графит, в ковше Cll A known method for producing nodular cast iron, which involves melt processing elements with spheroidizing graphite, in a ladle Cll

В этом случае требуетс  повышенный расход дорогосто ших модификаторов, наблюдаетс  пироэффект и дымовыцеление. Область применени  способов модифицировани  высокопрочного чугуна в, литейной форме ограничена высокими требовани ми к чистоте по вредным примес м исходного расплава. В частности, не допускаетс  применение чугуна ваграночной плавки.In this case, increased consumption of expensive modifiers is required, pyro effect and smoke healing are observed. The field of application of methods for modifying high-strength cast iron in a casting mold is limited by high purity requirements for harmful impurities of the original melt. In particular, the use of cupola cast iron is not permitted.

Наиболее близким по технической cyieности и достигаемому эффектук изобр&тению  вл етс  способ получени  чугуна с шаровидным графитом, заключающийс The closest in technical cyie and achievable effect of an image & glue is a method of producing nodular cast iron, which consists of

В последовательном модифицировании расп-с лава серого чугуна графитизирующей присадкой в ковше и .магнийсодержащей лигатурой в литейной форме. С целью получени  стабильных механических свойств и структуры высокопрочного чугуна из серого чугуна с содержанием серы О,О90 ,15%, а также устранени  отбела, перед модифицированием магнийсодержащей лигатурой в литейной форме в чугун при заполнении К)л разливочного ковша ввод т на струю жидкого металла ферросилккс барий в количестве 0,05-0,25% от веса жидкого металла. Магнийсодергкащую лигатуру , например железокремннймагни©вую , ввод т в количестве 2-3% от металлоемкости формы 12 3 .In the sequential modification of the lithium-iron lump-of gray iron with a graphitizing additive in the ladle and magnesium-containing ligature in the mold. In order to obtain stable mechanical properties and structure of high-strength cast iron from gray cast iron with sulfur content O, O90, 15%, and also to eliminate chill, before modifying the magnesium-containing alloy in the casting mold, when filling K) l of the casting ladle, it is introduced onto the jet of liquid metal ferrosilx barium in the amount of 0.05-0.25% by weight of the liquid metal. The magnesium-containing ligature, for example, iron-silicon, is introduced in the amount of 2–3% of the metal intensity of the form 12 3.

Недостатками указанного способа  вл ютс  большой расход дорогосто щей сфероидизирующей лигатуры (2-3%), пр вод щей к увеличению металлоемкости литниковой системы и недостаточна  стабильность технологического процесса получени  отливок из высокопрочного чугуна методом внутриформенного модифицировани  npiH неизбежнь1х иа практике колебани х температуры обработки расплава   его химического состава, сказывающеес  прежце всего на пласгичности чугуна. Целью изобретени   вл етс  снижение расхода лигатуры, вводимой в литейную фсфму и металлоемкости литниковой системы , повышение пластичности чугуна при содержании серы от 0,О5 - до 0,1%. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  высокопрочного чугуна с шаровидным графитсил, включающем предварительную ковшевую обработку ферросиликобарием и последуюшее модифицирование в литейной форме железокремниймагниевой лигатурой, при предварительной ковшевой обработке ферросиликобарий ввод т в смеси с ферроцерием , железокремниймагниевой лигатурой и криолитом в отношении l-i(2-6) (2-1О)-(О,) соответственно в количестве 0,2-0,1% от веса расплава, а железокремниймагниевую лигатуру в литейную форму ввод т в количестве О,51 ,8% от металлоемкости формби Смесь ввод т в ковш с фракхшонным составом 0,1-5,0 мм, а железокремниймагниевую лигатуру ввод т форму в виде фракции 5-10 мм. Фракци  смеси дл  -ковшевой обработки , с одной стороны определ етс  необходимостью обеспечени  наиболее полной утилизации отсева. железркремниймагниевогр сплава при получении заданной фрак ции лигатуры дл  внутриформенной сфероицизируюшей обработки расплава {нижний предел 0,1 мм) и, с другой стороны обеспечение сорошего усвоени  смеси (верхний предел 5 мм). Фракци  5-10 м сфероидизируюшей лигатуры, вводимой в форму, обеспечивает наиболее полное усвоение ее в широком диапазоне температуры расплава (от 13ОО до 145О®С). Весовое соотношение ферросиликобари в смеси обусловлено необходимостью обеспечени  достаточного графитизирук шего эффекта, вызывающего повышение пластичности чугуна с одной стороны, и последующего низкого прироста достигае мого положительного эффекта при более высоком содержании ферросиликобари  в смеси d другой стороны. Весовое соотношение ферронери  1-(2-6} обусловлено необходимостью обеспечени  равномер ности структуры и свойств в элементах отливки, повышению механических свойст высокопрочного чугуна при содержании еры в исходном расплаве от 0,05 до 0,1% за счет глубокого раскислени  и астичной его десульфурации (нижний редел 1-2) и удорожани  смеси (верхий предел 1-6). Весовое соотношение железокремниймагниевой лигатуры определ етс , с одной стороны, необходимостью обеспечени  достаточной степенью десульфурации, исходного расплава (нижний предел 1-2) и, с другой стороны, необходимостью обеспечени  приемлемых газопылевыделений в зоне обработки расплава (верхний предел 1-10). Применение в смеси дл  предваритель- . ной,обработки расплава криолита позвол ет очистить его от образуюшихс  продуктов реакции с лигатурами и тем самым повысить пластичность чугуна. Весовое соотношение криолита, с одной стороны, определ етс  необходимостью обеспечени  разжижени  шлака (нижний предел 1-0,5) и, с другой стороны, необходимостью обеспечени  минимальных теплопотерь при обработке расплава (верхний предел 1-2). Величина добавки смеси, вводимой в ковш, зависит от исходного содержани  примесей в расплаве, в частности серы. смеси ограничиваетс , с одной стороны, необходимостью обеспечени  достаточного рафинируюшего и десульфуризирующего эффекта обработки расплава и получени  шаровидного графита (нижний .предел 0,2%) и, с другой стороны, экономическими соображени ми, а также последующего малого прироста, достигаемого положительного эффекта, возможноо ти по влени  отбела в тонких сечени х отливки (верхний предел 1%). При запивке расплава в форму происходит растворение лигатуры и модифицирование чугуна . Наличие остаточного содержани  РЗМ в совокупности с магнием, поступающим из реакционной камеры, обеспечивает формирование шаровидного графита при содержании серы в исходном расплаве до 0,1%. Модифицирование в литейной форме осуществл етс  железокремниймагниевой Лигатурой с содержанием магни  7-9% в количестве 6,51 ,8 от металлоемкости формы. Снижение расхода модификатора по сравнению с известным способом получени  высокопрочного чугуна возможно благодар  эффективному использованию предварительной ковшевой обработки. Расход лигатуры определ етс  содержанием остаточной серы в расплаве после предварительной ковшевой обработки. При содержании серы О,О1-О,ОЗ% он равен 0,5-1,2% от веса расплава, при сере 0,04-0,1% -соотвёт ственно 1,3-1,8% от веса расплава. Пример. Дл  получени  сравнительных результатов примен етс  два состава чугуна, с содержанием серы в исходном расплаве 0,О5 и О,1%. Обработку расплава ведут известным способом включающим последовательное моднфицировакие расплава графитизирующей присадкой (ферросиликобарий в количестве 0,15%) и магнийсодержащей лигатурой в литейной форме (2,5% от металлоек кости формы) и предлагаемым способом, включающим предварительную ковшевую обработку смесью ферросиликобари , ферроцери , железокремниймагниевой лигатуры и криолита в соотношении соответственно и последующее внутрйфор I менное модифицирование железокремниймаг ниевой лигатурой. Причем при низком соцержаниисерь в исхоаиом расплаве обработку расплава в ковше и в форме ведут на нижних прецелах величин добавок смесей по прецлагаемому способу (соответственно 0,2% от веса расплава и 1% от металлоемкости формы), а при концентрации серы до О,1% .на верхних пределах (соответствен ,но 1 и 1,8%). После ковшевой обработки, выдержки расплава в ковше, скачивани  шлака, производ т заливку форм, в реакционных: камерах которых находилась с4)ероидизирующа  лигатура. Образцы дл  механических испытаний вырезаютс  из клиновых проб с толщиной стенки 30 мм. Результаты испытаний,  репетавлены в таблице.The disadvantages of this method are the high consumption of expensive spheroidizing ligatures (2-3%), which leads to an increase in the metal intensity of the gating system and the lack of stability of the technological process of producing castings from high-strength cast iron using the in-line modification of the npiH process of melting its chemical composition, the last of all on the plasticity of pig iron. The aim of the invention is to reduce the consumption of ligature introduced into the foundry metal form and the metal intensity of the gating system, and to increase the ductility of cast iron with a sulfur content of 0, O5 - to 0.1%. This goal is achieved by the fact that according to the method of producing high-strength nodular cast iron with an ancillary cross-bonding with an ancillary ferrosilicobarium bucket and the subsequent modification of an iron-silicon-magnesium ligature in the casting mold, with a preliminary bucket annealing of the ferrosilicobarium in the mixture with a ferroceride, an anchored gland is introduced in the mixture with a ferro-silicon gougeur, in the case of a preliminary buccal treatment of ferrosilicobarium in the mixture with ferroceride, and in an anchored nodule, mixed with ferro-silicium, is applied in the anchorage of an iron-silicon alloy. -6) (2-1О) - (О,), respectively, in the amount of 0.2-0.1% by weight of the melt, and the iron-silicon magnetic ligature is introduced into the mold On ve, 51, 8% of the mixture of metal Formby introduced into tundish frakhshonnym composition of 0.1-5.0 mm and zhelezokremniymagnievuyu ligature administered in the form as a fraction of 5-10 mm. The fraction of the mixture for bucket processing, on the one hand, is determined by the need to ensure the most complete utilization of screenings. iron – silicon – magnesium alloy upon receipt of a given fraction of a ligature for intraform spheroidizing melt processing (lower limit 0.1 mm) and, on the other hand, ensuring perfect assimilation of the mixture (upper limit 5 mm). A fraction of 5–10 m of a spheroidizing ligature introduced into the mold provides its most complete absorption in a wide range of melt temperatures (from 13OO to 145 ° C). The weight ratio of ferrosilicobar in the mixture is due to the need to ensure a sufficient graphitization effect, which causes an increase in the ductility of cast iron on the one hand, and a subsequent low increase in the achieved positive effect with a higher content of ferrosilicobar in the mixture d on the other hand. The weight ratio of ferronerium 1- (2-6} is due to the need to ensure uniformity of the structure and properties in the casting elements, to increase the mechanical properties of high-strength cast iron with an era content in the initial melt from 0.05 to 0.1% due to deep deacidification and its asthmatic desulfurization (lower limit 1–2) and mixture rise in price (upper limit 1–6). The weight ratio of iron – silicon magnetic ligature is determined, on the one hand, by the need to provide a sufficient degree of desulfurization of the initial melt (lower limit 1–2) and, with On the other hand, the need to ensure acceptable gas and dust emissions in the melt processing zone (upper limit 1-10). Use in the mixture for preliminary treatment of cryolite melt allows cleaning it from the formed reaction products with ligatures and thereby increasing the ductility of the cast iron. cryolite, on the one hand, is determined by the need to ensure the slag liquefaction (the lower limit is 1-0.5) and, on the other hand, by the need to ensure minimum heat loss during melt processing (the upper limit is 1–5). 2). The amount of addition of the mixture introduced into the ladle depends on the initial content of impurities in the melt, in particular sulfur. the mixture is limited, on the one hand, by the need to ensure a sufficient refining and desulphurisation effect of melt processing and obtaining spherical graphite (lower limit of 0.2%) and, on the other hand, by economic considerations, as well as the subsequent small increase, the achieved positive effect, possibly these occurrences of chill off in thin sections of the casting (upper limit 1%). When zapivka melt in the form of a ligature dissolving and modifying the cast iron. The presence of the residual content of rare-earth metals in combination with magnesium coming from the reaction chamber ensures the formation of spherical graphite with a sulfur content in the initial melt of up to 0.1%. The modification in the mold is carried out by an iron – magnesium – magnesium ligature with a magnesium content of 7–9% in the amount of 6.51, 8 of the metal intensity of the form. A reduction in the consumption of modifier compared to the known method for producing high-strength cast iron is possible due to the efficient use of pre-bucket processing. The flow rate of the master alloy is determined by the residual sulfur content in the melt after preliminary bucket treatment. When the sulfur content is O, O1-O, OZ%, it is 0.5-1.2% by weight of the melt, while sulfur is 0.04-0.1%, correspondingly 1.3-1.8% by weight of the melt. Example. To obtain comparative results, two compositions of cast iron are used, with sulfur content in the initial melt of 0, O5 and O, 1%. Melt treatment is carried out in a known manner involving a sequential modifying of the melt with a graphitizing additive (ferrosilicobarium in an amount of 0.15%) and a magnesium-containing ligature in a mold (2.5% of metal mold bones) and the proposed method, including preliminary ladle treatment with a mixture of ferrosilicobar, ferrocerium, and rn. ligatures and cryolite in the ratio, respectively, and the subsequent internal modification of the iron – silicon – magnesium ligature. Moreover, with low social conditions in a raw melt, melt processing in the ladle and in the form is carried out on the lower pretsep values of additives of the mixtures according to the method proposed (respectively 0.2% by weight of the melt and 1% of the metal intensity of the form), and at sulfur concentration up to 0% .on the upper limits (respectively, but 1 and 1.8%). After the bucket treatment, holding the melt in the ladle, slag loading, the molds are made, in the reaction chambers of which there was a c4) aneroidizing ligature. Mechanical test specimens are cut from wedge specimens with a wall thickness of 30 mm. The test results are reiterated in the table.

О,О5 Oh o5

Предлагаемый 0,1 %The proposed 0.1%

4,0 4.0

Claims (2)

56,О 3,0 53,0 55 Применение предлагаемого способа позвол ет устойчиво получать структуру шаровидного графита при концентраци х серы до 0,1%. Свойства чугуна соответствуют марке B45Q-2. В то же врем , при модифицировании по известному способу в отливках по вл ютс  такие дефекты как черные п тна (,при содержанки серы, выше 0,05%), структурносвободный цементит, а также имеютс  зоны со структурой пластинчатюго графита. Это I приводит к резкому снижению механвчёских свойств чугуна, особенно пластических характеристик. Предлагаемый способ рбео; печивает отсутствие цементита в структуре отливок с толщиной стенки свыше .5 мм, снижение расхода лигатуры, вводимой в литейную форму. Экспериментально установлено, что при содержани  серы до О,05% минимальный расход железокремниймагниевой лигатуры на внутрнформенноё модифицирование по этому способу составл ет О,5-1%, по известному 2%-2 ,5%. А при содержании серы от О,05 до О,1 эти величины сотавл ют 1,,5% и 2,5-3% соответственно. Применение предлагаемого способа получени  чугуна с шаровидным графитом обеспечивает стабильное получение высоких механических свойств отливок при концентрации серы в исхоаном расплаве до 0,1% и сокращени  расхоща: металла на литниковую систему. Экономическа  эффектность от щжменени  предлагаемого способа по сравнению с известным составл ет 15 руб. на 1 т. годного лить . Формула изобретени  1. Способ получени  высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, выключа щий предварительную ковшевую обработку ферросиликобарием и последующее модифицирование в литейной форме железокре ниймагниевой лигатурой, отличающийс  -If ем, что, с целью снижени  расхода лигатуры, вводимой в литейную форму, металлоемкости литниковой системы и повышени  пластичности чугуна при содержании серы от О,О5 до 0,1%, при предварительной ковшевой обработке ферросиликобарий ввод т в смеси с фер юцерием , железокремниймагниевой лига , турой и криолитом в соотношении 1: : {2-6) : (2-10) : (О,5-2) соответственно в количестве 0,2-1,0% от веса расплава , а железокремниймагниевую лигатуру в литейную форму ввод т в количестве 0,5-1,8% от металлоемкости- формы. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а и и с   тем, что смесь ввод т в ковш с фракционным составом 0,1-5 мм, а железокремниймагниевую лигатуру ввод т в форму в виде фракций 5 - 10 мм. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3851700, кл. В 22 D 27/2О, 1972. 56, O 3.0 53.0 55 The application of the proposed method allows to stably obtain the structure of spherical graphite at sulfur concentrations up to 0.1%. The properties of cast iron correspond to the grade B45Q-2. At the same time, when modifying by a known method, such defects as black spots (when the sulfur content is higher than 0.05%), structurally free cementite appear in the castings, and there are zones with a lamellar graphite structure. This I leads to a sharp decrease in the mechanical properties of cast iron, especially plastic characteristics. The proposed method rbeo; bakes the absence of cementite in the structure of castings with a wall thickness of over .5 mm, reducing the consumption of ligatures introduced into the mold. It was established experimentally that when the sulfur content is up to 0.05%, the minimum consumption of iron-silicon magnet for internal modification by this method is 0.5-1%, according to the known 2% -2.5%. And when the sulfur content is from O, 05 to O, 1, these values are 1, 5% and 2.5-3%, respectively. The application of the proposed method for producing nodular cast iron ensures stable production of high mechanical properties of castings at a sulfur concentration in the ishohan melt of up to 0.1% and reduction of the scraping: of metal to the gating system. The economic effect of shchmeneniya proposed method in comparison with the known is 15 rubles. on 1 t. suitable to pour. Claims 1. A process for producing ductile cast iron with nodular graphite, off conductive provisional ferrosilikobariem ladle treatment and subsequent modification in the mold zhelezokre niymagnievoy ligature, characterized -If it, that in order to reduce the flow ligatures introduced into the mold and runner system of metal to increase the ductility of cast iron with sulfur content from O, O5 to 0.1%; during preliminary bucket treatment, ferrosilicobarium is introduced in a mixture with fer sulfur, iron-silicon magnesium league, tour th and cryolite in a ratio of 1:: {2-6): (2-10): (O, 5-2), respectively, in an amount of 0.2-1.0% by weight of the melt, and iron-silicon magnet alloy in the mold is introduced in the amount of 0.5-1.8% of the metal-form. 2. The method of claim 1, wherein t and h and and so that the mixture is introduced into a bucket with a fractional composition of 0.1-5 mm, and the iron-silicon alloy is introduced into the form in the form of fractions of 5-10 mm. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3851700, cl. B 22 D 27 / 2O, 1972. 2.Авторское свиаетельство СССР 676623, кл. С 21 С 1/00, 1978.2. The author's svietelstvo USSR 676623, cl. From 21 to 1/00, 1978.
SU813338465A 1981-08-26 1981-08-26 Method for producing high-tensile spheroidal cast iron SU996455A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813338465A SU996455A1 (en) 1981-08-26 1981-08-26 Method for producing high-tensile spheroidal cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813338465A SU996455A1 (en) 1981-08-26 1981-08-26 Method for producing high-tensile spheroidal cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU996455A1 true SU996455A1 (en) 1983-02-15

Family

ID=20976934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813338465A SU996455A1 (en) 1981-08-26 1981-08-26 Method for producing high-tensile spheroidal cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU996455A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA015944B1 (en) * 2006-07-25 2011-12-30 Фосеко Интернэшнл Лимитед Method of producing ductile iron

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA015944B1 (en) * 2006-07-25 2011-12-30 Фосеко Интернэшнл Лимитед Method of producing ductile iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2242782C (en) Composition for inoculating low sulphur grey iron
SU996455A1 (en) Method for producing high-tensile spheroidal cast iron
US4373949A (en) Method for increasing vessel lining life for basic oxygen furnaces
SU834141A1 (en) Method of producing spheroidal graphite cast-iron
RU2124566C1 (en) Briquetted mixture for inoculation of gray iron
SU1093711A1 (en) Exothermic mixture
SU1740478A1 (en) Modifier for cast iron
SU1617032A1 (en) Inoculating composition for treating cast iron
SU1024508A1 (en) Method for producing high-tensile cast iron
SU1089136A1 (en) Method for making spheroidal cast iron
SU655740A1 (en) Inoculant
SU1271886A1 (en) Method of producing cast iron with graphite of globular shape
SU720024A1 (en) Refining mixture
SU1666544A1 (en) Method of producing aluminium-alloyed cast iron with vermicular graphite
SU1708909A1 (en) Cast iron modifier
SU1097680A1 (en) Method for producing modified grey cast iron
SU1081230A1 (en) Master alloy
RU2208648C2 (en) Inoculant for iron inoculation
SU602587A1 (en) Inoculant
SU676623A1 (en) High-grade cast iron producing method
SU1675376A1 (en) Grey iron modifying agent
SU973622A1 (en) Method for producing spheroidal cast iron
SU922154A1 (en) Method for modifying grey cast iron
SU1475929A1 (en) Method of producing high-strength iron with spherical graphite
SU1271884A1 (en) Method of inoculating cast iron