Способ получения алюминиевого чугуна с компактным графитом

Способ получения алюминиевого чугуна с компактным графитом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3734010!22-0? (22) 23.04.84 (46) 15.02.86. Бюл. N - 6 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.M.È.Êàëèнина (72) Г.А.Косников, И.В.Марширов, Ю.В.Куприянов и Ю.И.Коновалов (53) 669.131.6:669.046.516(088.8) (56) Сенкевич Ю.И., Шицман Е.Б., Фоменко В.Г. и др. Оптимизация технологии изготовления отливок из высокопрочного чугуна модифицированием в форме. — Литейное производство, 1981, Ф 9, с. 8-9.

Кабинов Д.А., Перегудов Л.В. Предотвращение отбела в тонкостенных отливках из высокопрочного чугуна. — Литейное производство, 1977, N- 4, с, 30.

ÄÄSUÄÄ 1211299 A (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ЧУГУНА С КОМПАКТНЫМ ГРАФИТОМ, включающий обработку расплава чугуна алюминием и магнийсодержащим модификатором, отличающийся тем, что, с целью повышения усвоения алюминия, улучшения жидкотекучести чугуна и снижения расхода модификатора, обработку расплава чугуна ведут смесью алюминия, магнийсодержащего модификатора и криолита с соотношением криолита и алюминия в смеси (0,5-2,5):10.

1 12

Изобретение йтносится к литейному производству, в частности к способам получения алюминиевого чугуна с компактным (шаровидным и вермикулярным) графитом.

Целью изобретения является повышение усвоения алюминия, улучшение жидкотекучести чугуна и снижение расхода модификатора.

По предложенному способу обработку жидкого чугуна ведут в реакционной камере, расположенной внутри формы, смесью алюминия в .,виде гранул, магнийсодержаЩего-модификатора и криолита, причем весовое соотношение алюминия и криолита в смеси составi ляет 10: (0,5-2,5) .

Применение алюминия в виде гранул, выпускаемых промышленностью для раскисления стали (ГОСТ 295-79), позволяет заливать расплав в форму с оптимальной скоростью, обеспечивать равномерный нагрев и расплавление как самого алюминия, так и магнийсодержащего модификатора, кроме того, гранулированный алюминий более технологичен и значительно дешевле дробленного механическим путем.

Наличие порошкообразного криолита в составе смеси позволяет уменьшить окисление алюминия при вводе его в расплав чугуна, тем самым улучшить жидкотекучесть последнего и повысить коэффициент усвоения алюминия в чугуне.

Положительная роль криолита в качестве флюса в составе легирующемодифицирующей смеси объясняется его большим химическим сродством к кислороду, по сравнению с алюминием.

Весовое соотношение порошкообразного криолита и гранулированного алюминия (0,5-2,5):.10 определено экспериментально исходя из условия наиболее эффективного усвоения в чугуне алюминия и магния, входящего в состав модификатора. При меньшем весовом соотношении количества криолита к алюминию, т.е. <0,5:10, не происходит расплавления смеси в реакционной камере, а происходит ее спекание и ошлаковывание с поверхности. При этом в чугуне не обеспечивается заданной формы графита (шаровидной или вермикулярной). Более высокое содержание криолита по отношению к алюминию„ т.е.

> 2,5: 10, является излишним и приводит к дополнительным материальным

11299 2

15-20

55 приведены в таблице.

По известному способу алюминий и лигатуру ЖКИК-6 без криолита укладывают в реакционную камеру, расположенную внутри литейной формы, и заливают расплав чугуна из индукционной печи в форму (см. таблицу, пример 1 и 2) в процессе заполнения формы наблюдается значительный пироэффект °

По предложенному способу алюминий перемешивают с порошкообразным криолитом и лигатурой ЖКМК-6, укладывают полученную смесь в реакционную камеру и производят заливку расплава чугуна в форму при 1370-1420 С. При этом, в зависимости от примера (см. таблицу, примеры 3 и 9), берут различное соотношение гранулированного затратам. Необходимое количество магнийсодержащего модификатора берут исходя из получения требуемой формы графита в чугуне.

Пример. Плавку чугуна осуществляют в высокочастотной индукционной печи с основной футеровкой, в качестве шихтовых материалов используют

Передельный чугун

ПЛ2, 7 85-80

Отходы углеродистой стали Ст.3, X

Ферросилиций

ФС 75, 7. Сверх 100

В тигель печи загружают передельный чугун и стальные отходы (для снижения содержания углерода), после расплавления вводят ферросилиций.

1 Расплав чугуна полученного состава (С 3,57, Si 1,1%, Мп 0,5X, P 0,05%, S 0 03X) перегревают до 1480 С, сфероидизирующее модифицирование и легирование проводят по известному способу, по предложенному способу — в реакционной камере, располо-. женной внутри формы. Для легирования чугуна применяют гранулированный алюминий марки АВ97 (ГОСТ 295-79).

В качестве модификатора используют лигатуру ЖКМК-6 (Si 51,0X, Mg 8,57., Са 5,0%, РЗМ 1,1%, Ге остальное).

Сравнительные данные эффективности предложенного и известного способов получения чугуна по усвоению в нем алюминия, по жидкотекучести расплава после легирующе-модифицирующей обработки по расходу модификатора и по влиянию способа обработки на форму графита в чугуне

1211299

Врн- Cяособ легирувнер 1немодяфянирунией

1обработки раслла

° а

Еоэффинне усвоение алкми них чугуяе, I форне графита в чугуне расход магеийсодерка» ией лигатуры кЮ1Х-6 от

Иассовое соотяонеяне крнолнта и алнниннл идховсход л>н >инна т массы видного е галла, 2 екуесть, см массы видкого металла, I известный

0,55 .52 Шаровидный иелравильной формы

2,5

0,5

44 &ермнкулярный

1,5

0,5

2,0

Вредлоненньб1

66 Шаровидный

0 ° 5 0,5:10

0,5 2,5:10

1>0 1 ° 5:10 а,е5

1,5

0,9 68 1Паровидный

1,5

0>85 64 Вермикулкряый + наровидюей

1,0

2,0 2,0: 1О

0,8

60 Верникулярный

57 Верникулярный

0,8

2 ° 5 0,5:10

0,8

О,&

64, Пластннчатый

1.0 О,З:10

1,0 З,О:10

1,0

О,З

0,9 68 Вермикулярюб1 4

° аровндиый

1,0

Составитель К. Сорокин

Техред Ж.Кастелевич. Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Горват

Заказ 611/31

Подписное

Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 алюминия и криолита, также варьируют содержание магнийсодержащей лигатуры

ЖКМК-6 в смеси, причем в примерах

8 и 9 берут соотношение алюминия и криолита 10:(0,5-2,5). При меньшем соотношении количества криолита к гранулированному алюминию (пример 8), т.е. (0,5:10, не происходит расплавление смеси внутри реакционной камеры, а происходит ее спекание и ошлаковывание с поверхности. Нри этом графит в чугуне имеет. пластинчатую форму. При большем количестве криолита по отношению к гранулированному алюминию (пример 9) т.е. >2,5:10, улучшения показателей свойств нет и поэтому увеличение количества криолита приводит лишь к неоправданным дополнительным затратам.

Предложенный способ получения алюминиевого чугуна с компактным графитом позволяет стабильно обеспечивать высокое усвоение алюминия в чугуне, при этом также высокую жидкотекучесть расплава, что очень важно для чугуна, имеющего в своем составе легкоокисляющиеся элементы.

При соблюдении предложенного весового соотношения алюминия и порошкообразного криолита происхоцит равномерное и полное расплавление смеси, благодаря чему повышается эффективность усвоения магния из модификатора, а этб в свою очередь позволяет сократить в среднем на 40Х расход дорогостоящих магнийсодержащих лигатур.

При использовании предложенного способа температуру расплава при легирующе-модифицирующей обработке выдерживают в пределах 1370-1420 С, в то время как по известному способу она должна быть не ниже 1420 С.

Экономический эффект от использования изобретения достигается за счет снижения количества вводимого в расплав чугуна алюминия вследствие повышения коэффициента его усвоения; снижения в среднем на 40Х расхода модификатора типа ЖКМК.