UA131772U - Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну - Google Patents
Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну Download PDFInfo
- Publication number
- UA131772U UA131772U UAU201808901U UAU201808901U UA131772U UA 131772 U UA131772 U UA 131772U UA U201808901 U UAU201808901 U UA U201808901U UA U201808901 U UAU201808901 U UA U201808901U UA 131772 U UA131772 U UA 131772U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- cast iron
- modifier
- modifying composition
- modifying
- ingredients
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 40
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 14
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- -1 calcium carbides Chemical class 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну містить сфероїдизуючий модифікатор і плавиковий шпат. Додатково містить вторинний модифікатор і чавунну стружку.
Description
Корисна модель належить до металургії, обробки залізних розплавів, виробництва чавуну з кулястою формою графіту та його рафінування із введенням модифікаторів у металевий розплав.
В металургії для підвищення фізико-хімічних і механічних властивостей металів застосовують рафінування металів і сплавів, що знаходяться, як правило, в рідкому стані, шляхом видалення з них домішок. Також для поліпшення структури і властивостей металів виконують модифікування металевих (чавунних, сталевих) розплавів із введенням у них модифікаторів, що впливають, у тому числі, на процеси кристалізації і формування структурних складових округлої форми в чавунних розплавах.
З рівня техніки відомий комплексний графітизуючий модифікатор для високоміцного чавуну, що містить наступні компоненти, мас. 95: кремній - 65,0-75,0; магній - 1,5-2,5; кальцій - 1,8-2,2; барій - 1,8-2,2; рідкоземельні метали - 0,8-1,2; алюміній - 0,8-1,5; марганець - 5,0-10,0; залізо - решта |СА Ме 99432, С22С 35/00, Бюл. Мо 11, 10.06.2015.
Завдяки технічному рішенню за патентом Мо 99432 забезпечується збільшення швидкості розчинення комплексного графітизуючого модифікатора для високоміцного чавуну, підвищення ступеня сфероїдизації графіту, збільшення кількості центрів кристалізації кулястого графіту й підвищення механічних властивостей виливків із високоміцного чавуну.
Недоліки комплексного графітизуючого модифікатора для високоміцного чавуну за патентом
Мо 99432 полягають у тому, що кремній як основний компонент модифікатора зменшує схильність до відбілу в середніх і великих перетинах, але може не усунути відбіл у виливках, що мають тонкий перетин або в зонах, схильних до швидкого затвердіння (кути, кромки).
Відомий модифікатор для обробки розплавів чавуну, що містить наступні компоненти, мас. 9о: порошок плавикового шпату - 1,0-8,0; алюмінієва стружка - 1,0-5,0; титан - 1,0-3,0; порошок відпрацьованого кремнію - 42,0-48,0 (наприклад, феросиліцій); магній - 5,0-8,0; рідкоземельні метали 1,0-2,0; стружка чавуну - решта |ОА Мо 91557, 0220 35/00, Бюл. Мо 15, 10.08.2010).
Модифікатор для обробки розплавів чавуну за патентом на винахід Мо 91557 дозволяє отримати чавун із кулястою формою графіту, а також поліпшити структуру й механічні властивості чавуну. Однак даний модифікатор може використовуватися переважно при
Зо отриманні сірих чавунів.
Також відома рафінінуюче-модифікуюча суміш для обробки розплавів чавуну, що містить наступні складові компоненти, мас. 9о: порошок сфероїдизуючого модифікатора - 10,0-50,0; плавиковий шпат (десульфуратор) - 4,0-50,0; алюмінієва стружка - 2,0-15,0; порошковий титан - 1,0-10,0; порошок відпрацьованого кремнію - решта |(ОА Мо 8263, 0220 37/00, Бюл. Мо 1, 26.02.1999).
Комплексне використання складових компонентів за патентом на винахід Мо 8263, масова частка модифікуючого складу від об'єму чавуну в ковші якого становить 1 95, дозволяє поліпшити механічні властивості чавуну й отримати кулястий графіт із використанням відходів виробництва.
За сукупністю суттєвих ознак й ефектом, що досягається, описана модифікуюча суміш (склад) для обробки розплавів чавуну за патентом Мо 8263 є найбільш близьким аналогом (прототипом).
Недоліки модифікуючого складу для обробки розплавів чавуну за патентом Мо 8263 полягають у наступному. Модифікуючий склад містить такі компоненти, як алюміній і титан, при цьому алюміній, що активно взаємодіє з іншими елементами (вологою), утворює водень й оксид вуглецю, які поглинаються розплавом і при затвердінні утворюють підкіркові раковини. Титан, який піддається інтенсивному окисненню не виконує роль протектора для інокулюючих частин і викликає подорожчання процесу модифікування. Крім того даний модифікатор також як і модифікатор за патентом Мо 91557 переважно може використовуватися при отриманні сірих чавунів.
В основу корисної моделі поставлена задача створити модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну, що дозволяє формувати округлу форму графіту та забезпечити необхідну якість чавуну й оптимальний рівень механічних властивостей.
Поставлена задача вирішується тим, що модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну, що містить сфероїдизуючий модифікатор і плавиковий шпат. Додатково містить вторинний модифікатор і чавунну стружку, при наступному співвідношенні інгредієнтів мас. Фо: сфероїдизуючий модифікатор (наприклад, феросилікомагній) 40,0-57,0 вторинний модифікатор 20,0-22,0 плавиковий шпат 2,0-4,0 чавунна стружка решта.
При цьому сумарна маса інгредієнтів модифікуючого складу відповідає умові т-М":(0,05- 0,07), де т - сумарна маса інгредієнтів модифікуючого складу для обробки чавуну, М: - маса чавунного розплаву.
Відомий модифікуючий склад за патентом Мо 8263 і заявлений модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну мають наступні подібні ознаки: модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну, що включає сфероїдизуючий модифікатор і плавиковий шпат.
Заявлений модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну має такі відмітні ознаки: він додатково містить вторинний модифікатор і чавунну стружку, при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. Фо: сфероїдизуючий модифікатор 40,0-57,0 вторинний модифікатор 20,0-22,0 плавиковий шпат 2,0-4,0 чавунна стружка решта.
Крім того, як сфероїдизуючий модифікатор використовують феросилікомагній.
Крім того, сумарна маса інгредієнтів модифікуючого складу відповідає умові т-М':(0,05- 0,07), де т - сумарна маса інгредієнтів модифікуючого складу для обробки чавуну, М: - маса чавунного розплаву.
Між відмітними ознаками корисної моделі та технічним результатом, що досягається, є причинно-наслідковий зв'язок.
Високу графітизуючу здатність мають магнійвмісні модифікатори на кремнієвій основі, при цьому магній сприяє утворенню кулястих включень графіту, стабілізує карбіди кальцію, покращує ступінь кулястих включень графіту, а також знижує тенденції до відбілу та сприяє утворенню графіту.
Невелика кількість кальцію в суміші феросилікомагнія знижує хімічну активність магнію, тим самим знижуючи інтенсивність і піроефект реакції розплаву з магнієм і збільшує ступінь його засвоєння.
Магній також нейтралізує дію поверхнево-активних елементів сірки і кисню, що позитивно впливає на умови їх видалення при кристалізації графіту округлої форми.
При вмісті сфероїдизуючого модифікатора менше 40,0 9о спостерігається нерівномірність структури чавуну внаслідок нестачі магнію.
При вмісті сфероїдизуючого модифікатора більше 57,095 відбувається нераціональне використання модифікатора.
При вмісті вторинного модифікатора менше 20,0 95 спостерігається більш низький ступінь
Зо засвоєння магнію 8, як наслідок, нерівномірність структури чавуну внаслідок його нестачі.
При вмісті вторинного модифікатора більш 22,0 95 відбувається збільшення тривалості засвоєння магнію.
Уведення плавикового шпату перешкоджає ошлакуванню модифікатора, підвищує активність взаємодії кальцію з киснем і сіркою та сприяє видаленню неметалевих включень, що утворюються при цьому, з розплаву в шлак.
При вмісті плавикового шпату менше 2,0 95 відбувається ошлакування модифікатора й, як наслідок, збільшення тривалості засвоєння та зниження ступеня засвоєння магнію.
При вмісті плавикового шпату більше 4,0 95 значно збільшується знос футерівки ковша.
Чавунна стружка як неактивний наповнювач підвищує засвоєння модифікаторів, так як стружка розподіляється між модифікуючими елементами, що вводяться, дозволяючи знизити швидкість підведення тепла, і, тим самим, перешкоджає процесу випаровування модифікаторів.
Наявність модифікуючого складу в ковші в межах 5-7 95 від об'єму чавуну створює, в кінцевому підсумку, необхідне поєднання фізико-механічних, експлуатаційних і механічних властивостей високоміцного чавуну.
При вмісті масової частки модифікуючого складу менше 5 95 від об'єму чавуну в ковші спостерігається нерівномірність структури чавуну внаслідок нестачі магнію і, відповідно, низький ступінь утворення графіту кулястої форми.
При вмісті масової частки модифікуючого складу більше 7 95 від об'єму чавуну в ковші відбувається нераціональне застосування модифікаторів.
Виключення з вищевказаної сукупності характерних ознак хоча б однієї з них не забезпечує досягнення зазначеного технічного результату.
Заявлена корисна модель промислово застосовна - вона призначена для використання в промисловості та впроваджена в сталеплавильному виробництві Новокраматорського машинобудівного заводу (МКМ2) при отриманні чавунних заготовок. На МКМА були проведені дослідження, що включають визначення оптимального вмісту інгредієнтів модифікуючого складу і масової частки складу в об'ємі чавуну. В таблиці 1 наведено вміст інгредієнтів модифікуючих складів при отриманні чавунних проб, де СФ - сфероїдизуючий модифікатор у вигляді феросилікомагнію, ВФ - вторинний модифікатор, ПШ - плавиковий шпат, ЧС - чавунна стружка, МУ - масова частка модифікуючого складу від об'єму чавуну (чавунного розплаву).
Таблиця 1
Вміст інгредієнтів модифікуючих складів і масова частка складів в об'ємі чавуну при отриманні чавунних проб
Як випливає з таблиці 1, вміст інгредієнтів модифікуючих складів і масова частка складів в об'ємі чавуну при отриманні двох чавунних проб відповідають ознакам формули корисної моделі, а саме: сфероїдизуючий модифікатор від 40,0 до 57,0 мас. 95, вторинний модифікатор - 20,0-22,0, плавиковий шпат - 2,0-4,0, чавунна стружка - решта, при цьому сумарні маси т інгредієнтів модифікуючих складів знаходяться в межах від 5 до 795 мас. Мі чавунних розплавів.
З метою визначення якості металу були проведені дослідження хімічного складу, механічних властивостей і твердості, а також мікроструктури матеріалу двох чавунних проб, отриманих із застосуванням модифікуючих складів й умовно замаркованих Мо 1 і Мо 2 відповідно до таблиці 1.
Варто зазначити, що високоміцний чавун (ВЧ) згідно ДСТУ-3925-99 |Державний стандарт
України "Чавун з кулястим графітом для виливків. Марки", ДСТУ 3925-99) класифікується в залежності від таких величин, як тимчасовий опір при розтягуванні, межа плинності та відносне подовження. Так для високоміцного чавуну марки ВЧ 500-7 тимчасовий опір при розтягуванні Ов становить не менше 500 МПа (Н/мм3"), межа плинності ст - 340 МПа, а відносне подовження 5 - 7 9.
При дослідженні механічних властивостей і твердості чавуну був визначений рівень параметрів матеріалу проб Мо 1 і Мо 2: тимчасовий опір при розтягуванні Ов становить 561 і 620
МПа (Н/мм3У), межа плинності о; - 448 і 392 МПа, відносне подовження б - 7 і 9 95, твердість - 205 і 216 НВ відповідно. Отримані результати визначення твердості, тимчасового опору при розтягуванні, межі плинності та відносного подовження свідчать про те, що показники
Зо механічних властивостей матеріалу обох проб відповідають чавуну марки ВЧ 500-7.
Результати оцінки мікроструктури матеріалу проб і металографічних досліджень якості металу показали, що мікроструктура виливків складається з кулястого графіту і, переважно, перлитної металевої основи. Результати визначення вмісту хімічних елементів матеріалу проб
Мо 1 і Мо 2 хімічним способом та вимоги до хімічного складу високоміцного чавуну за ДСТУ 3925- 99 наведені в таблиці 2.
Таблиця 2
Хімічний склад матеріалу др 6.1 8 | Мп | Р | 5 | С"
Як випливає з таблиці 2, отримані результати свідчать про те, що хімічний склад обох проб відповідає чавуну марки ВЧ 500-7 згідно ДСТУ 3925-99.
Таким чином, в результаті технічної реалізації заявленого рішення досягаються необхідні мікроструктурні зміни в чавунному розплаві з отриманням графіту кулястої форми та необхідного хімічного складу чавуну, а також забезпечується необхідна якість й оптимальний рівень механічних властивостей виробів із високоміцного чавуну.
Claims (3)
1. Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну, що містить сфероїдизуючий модифікатор і плавиковий шпат, який відрізняється тим, що додатково містить вторинний модифікатор і чавунну стружку, при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. 90: сфероїдизуючий модифікатор 40,0-57,0 вторинний модифікатор 20,0-22,0 плавиковий шпат 2,0-4,0 чавунна стружка решта.
2. Модифікуючий склад за п. 1, який відрізняється тим, що як сфероїдизуючий модифікатор використовують феросилікомагній.
3. Модифікуючий склад за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що сумарна маса його інгредієнтів відповідає умові т-М::(0,05-0,07), де т - сумарна маса інгредієнтів модифікуючого складу для обробки чавуну, М: - маса чавунного розплаву.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201808901U UA131772U (uk) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201808901U UA131772U (uk) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA131772U true UA131772U (uk) | 2019-01-25 |
Family
ID=74214667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201808901U UA131772U (uk) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA131772U (uk) |
-
2018
- 2018-08-23 UA UAU201808901U patent/UA131772U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA131772U (uk) | Модифікуючий склад для обробки розплавів чавуну | |
| RU2401316C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| RU2620206C2 (ru) | Способ графитизирующего модифицирования чугуна | |
| Upadhyaya et al. | Effect of some inoculants on the structure and properties of thin wall ductile iron | |
| RU2382086C1 (ru) | Способ производства борсодержащей стали | |
| RU2581542C1 (ru) | Высокопрочный антифрикционный чугун | |
| RU2563400C1 (ru) | Способ микролегирования стали бором | |
| RU2618294C1 (ru) | Способ выплавки синтетического высокопрочного чугуна в индукционных печах | |
| RU2376101C1 (ru) | Комплексная экзотермическая смесь | |
| RU2212467C2 (ru) | Антифрикционный чугун | |
| RU2590772C1 (ru) | Способ получения алюминиевого чугуна | |
| RU2679375C1 (ru) | Способ производства низкоуглеродистой стали с повышенной коррозионной стойкостью | |
| RU2112073C1 (ru) | Чугун | |
| RU2247155C1 (ru) | Брикет, используемый при производстве чугуна (варианты) | |
| RU2040575C1 (ru) | Модификатор для чугуна | |
| TWI707960B (zh) | 矽系合金、其製造方法及此種合金之用途 | |
| RU2016076C1 (ru) | Наполнитель порошковой проволоки для модифицирования чугуна | |
| SU1337434A1 (ru) | Чугун с вермикул рным графитом | |
| RU2200767C2 (ru) | Сплав для микролегирования и модифицирования стали | |
| RU2135620C1 (ru) | Лигатура | |
| RU2162110C1 (ru) | Способ производства специальных чугунов | |
| RU2148673C1 (ru) | Чугун | |
| SU1407962A1 (ru) | Рафинировочна смесь | |
| RU2007465C1 (ru) | Способ получения высокохромистых белых износостойких чугунов | |
| RU2241775C1 (ru) | Способ модифицирования магниевых сплавов |