Способ модифицирования чугуна

Способ модифицирования чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугунньк отливок с каскадным модифицированием чугуна. Цель изобретения - увеличение жидкотекучести чугуна и повьшение его пластичности. Новый способ модифицирования чугуна включает ковшевую обработку расплава 0,3-0,8% лигатуры ФСЗОРЗМЗаВ и 0,02-0,1% флюса ВаСО- и внутриформенную обработку сплавами СМг7КО,3 в количестве 0,4-0,9% и ФС60Ба22 в количестве 0,1-0/3%, Замена сплава СЦЕКИШ на; ФСЗОРЗЮОЬ при ковшевой обработке и дополнительный ввод в ковш флюса БаСО, а также замена сплава ЖКМК на СМг7КО,3 и дополнительный ввод сплава ФСбОБа22 при внутриформенном модифицировании обеспечили увеличение в 2,4-2,8 раз жидкотекучести чугуна и 2,5-3,5 раза его пластичности. 2 табл. с сл кэ со Oi ел дЭ (

(51)4 С 2, - 1/10 +

СОК)3 СОВЕТСНИХ, Я ° -, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3959501/22-02 (22) 02.10,85 (46) 15.03.87. Бюл. Ф 10 (71) Горьковский автомобильный завод (72) M.A.Зиновьев, А.11.моисеенко, В.M.×ópàåâ, А.В.Большаков и A.È.Öàïèí (53) 621.745(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1016365, кл. С 21 С 1/10, 1984, Худокормов Д,Н., 31еках С.Н., Иисценко 10,В. Известия вузов. Черная металлургия, 1985, Р 1, с. 11.1-115, (54) СПОСОБ ИОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугунных отливок с каскадным модифицированием чугуна.

Л ) 1296590 А I

Цель изобретения — увеличение жидкотекучести чугуна и повышение его пластичности, Новый способ модифицирования чугуна включает ковшевую обработку расплава 0,3-0;8% лигатуры

ФСЗОРЗИЗОБ и 0,02-0, 1% флюса ВаСО. и внутриформенную обработку сплавами СМг7К0,3 в количестве 0,4-0,9%, и ФС6СБа22 в количестве 0,1-0,3%.

Замена сплава СЦНМИШ на ФСЗОРЗЕЗОБ при ковшевой обработке и дополнительный ввод в ковш флюса ВаСОз, а также замена сплава ЖК1ЧК на СКг7КО,З и дополнительный ввод сплава ФС60Ба22 при внутриформенном модифицировании обеспечили увеличение в 2,4-2,8 раз жидкотекучести чугуна и 2,5-3,5 раза его пластичности. 2 табл.

65 0

< с ь

1 129

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов каскадного модифицирования чугуна при производстве отливок, обладающих высокой прочностью и высокой пластичностью.

Цель, изобретения — увеличение жидкотекучести чугуна и повышение

его пластичности.

Сущность изобретения заключается в замене модификатора, содержащего редкоземельные элементы, СцеИиш комплексным сплавом ФСЗОРЗМЗОБ и дополнительным вводе в ковш с расплавом чугуна флюса ВаСО . При внутриформенной обработке этого расплава сплав ЖКМ заменен магнийсодержащим сплавом СИг7КО,З, а также дополнительно подвергается обработке ферросиликобарием ФС60Ба22.

Модификатор для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графи,том модифицированием в форме СМг7КО,З по ТУ 14-5-134-81 выпускается Челябинским электрометаллургическим комбинатом.

Состав модификатора ферросиликомагнийкальций РЗМ СИг7КО,Ç %: крений 40-50, кальций 0,2-0,5, магний

5-7; РЗМ 0,5-1,0, остальное железо.

В качестве РЗИ применяли лигатуру ферросиликоРЗМ ФеЗОРЗМЗОБ по ТУ 145-136-8 1, выпускаемую Ключевским заводом ферросплавов. Состав лигатуры

ФеЗОРЗИЗОБ, %: кремний 38-4?ь РЗМ

30-40, алюминий 4-5, железо остальное. Применяли модификатор феррасиликобарий марки ФС60Ба22 по ТУ 14-5160-84, выпускаемый Ермаковским заводом ферросплавов. Состав ферросиликобария ФС60Ба22,%: кремний 55-65, барий 20-25, остальное железо. Применение лигатуры ФеЗОРЗМЗОБ, которая является самой дешевой по сравнению с другими редкоземельными лигатурами, позволяет получать стабильно структуру -чугуна беэ цементсита при случайных отклонениях технологического процесса, тогда как другие лигатуры (МЦ-40, Сиитмиш) при увеличении количества их ввода или при понижении углеродного эквивалента чугуна дают противоположный эффект увеличивают количество цементита.

Модификатор СМг7КО,3 является эффективным для внутриформенного модифицирования чугуна, позволяя получать шаровидный графит и перлитоферритную матрицу в чугуне.

Применение ферросиликобария 1Ioэ— волило уменьшить общее количество модификатора СМг 7 КО, 3 в форме з а счет сфероидизирующего действия бария и кальция. Умею.шение общего количества модификатора а форме и присутствие бария угеличило жицкотекучесть чугуна, Получение более округлых и мелких включений графита, а также лучшая пропитка деталей жидким чугуном способствует повышению пластических свойств чугуна.

Чугун с шаровидным графитом получается при модифицировании одним

СМг7K0,3 в форме нестабильно и при количестве »е менее 1,5%.

Предварительное модифициронание в ковше большим количеством

20 ФеЗОРЗИЗОБ совместно с углекислым барием устраняет вредное влияние примесей, раскнсляе ., рафинирует и модифицирует металл, подготавливая его для дальнейшей обработки в форме.

При вводе углекислого бария под струю в жидкий чугун заливочного ковша он разлагается с выделением углекислого газа. У.".лекислый газ в виде пузырьков, адсорбируясь на тя30 желых неметаллических включениях

РЗМ, помогает им всплыть.

Хорошо обработанный в ковше чугун требует меньшего количества модификатора в форме, а следовательно,. меньше захолаживает металл в форме, увеличивая его жидкотекучесть.

Сочетание двух оциовременно введенных модификаторов СМг7КО,З и ферросиликобария ФС60Ба22 позволяет увеличить графитизирующий и ферритиэирующий эффекты, получить графит более правильной формы и ферритную матрицу, повысить пластичность, не уменьшая прочность.

П р и и е р. Исходный металл выплавляли в индукционной печи ИСТ-016 с кислой футеровкой. Состав чугуна,7.:

3 72 С; 2 16 Б Иь53 Мп О 04 S;

0,06 Сч, 0,067 Р. Жидкий чугун модифицировали 0,3% СцеМиш-1 в кон де н заливали форму с заложенным в реакционную камеру 1,5% ЖКМ (табл, 1ь способ-прототип).

По предлагаемому способу (табл. 1) вводили модификатор ФеЗОРЗМЗОБ в количествах Оь2-0,9% соьместно с

0,01-0, 15% углекислого бария, а в форму одновременно вводили 0,3-1,0%

СМг7КО,Ç и 0,05-0,4% ФС60Ба22, 3 1296590 Д

В форме отливали клин для вырезки Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я образцов на механические свойства (ГОСТ 7293-79) и "крышки" с толщи- Способ модифицирования чугуна, ной стенки 10-40 мм, включающий обработку расплава в ковВ табл. 2 представлены результа- ше реагентом, содержащим редкоземельты модифицирования чугуна по извест= ные металлы, и внутриформенную обному и предложенному способам, меха- работку сфероидизирую.цим графит реанические свойства„ жидкотекучесть и гентом, о т л и ч а. ю шийся тем, наличне дефектов на отливках и внут- что, с целью увеличения жидкотекури их. чести чугуна и повышение его пластичКак видно из табл. 1 и 2, замена ности, в качестве реагента для обрасплава, содержащего редкоземельные ботки в ковше используют сплав элементы, СцеИиш на сплав ФСЗОРЗИЗОБ, ФСЗОРЗИЗОБ в количестве 0,3- 0,8 7 дополнительная обработка расплава одновременно с которым расплав дофлюсом ВаСО, а также замена сплава 15 полнительно обрабатывают флюсом

ЖКИК на сплав СИг7КО,З с применением ВаСО в количестве 0,02-0,! У., а при

3 ферросиликобария обеспечивали в пред- внутриформенной обработке в качестложенном способе увеличение жидко- ве реагента используют сплав текучести чугуна с 300 до 720-860 мм СИг7КО,З в количестве 0,4-0,9 мас.Х и повышение пластичности с 5,5 до 20 и ферросиликобарий ФС60Ба22 в коли13,9-" 8,27. честве 0,1-0,3 мас.X.

Т а б л и ц а 1

Расход модификаторов по известному и предложенному способам

Количество модификатора в ковше, Ж

Количество модификатора в форме, Ж

Способ модифицирования чугуна

СЦеИиш ФеЗОРЗИЗОБ ВаСО

ЖКИ СИг7КО,З ФС60Ба22

Прототип 0,3

Предложенный

0,2

0,05

0,6

0,2

0,05

0,3

0 6

0,2

0,5

0,05

О,б

0,2

0,8

0„05

0,6

0,2

0,05

0,9

0,6

0,2

0,5

0i01

0,6

0,2

0,5

0,02

0,6

0,1

0,5

0,6.0,2

0,15

0,5

0,2

0 05

0,5

0,3

0,2

Продолжение табл.1

1296590

Количество модификатора в форме, %

Количество модификатора в кс,вэе, %. I

ФС60Ба22

СИг7КО,3

ВаСО„

3 жКГ1

ФеЗОРЗГ1308

СЦеГ1нш

0,4

0,05

0 5

0,9

0,5

0,5

0,05

0,2

0„05

0,05

О 6

0,05

О,6

0„3

0,5

0,6

О,. 05

0,5

Т а б л и ц а 2

Механические свойства Жидко

Микроструктура текукгс/мм НВ 8, % честь ми

rp афит мет алличес кая основа пятен в

ИЗЛОМ:-,Прототип

230 5 5 300 Спай 100

Предложенный

1 Шаровид- Перлит ный 85% + 60% + фервермику- рит 40% лярный

15%

58 4 17 8,2 800 Нет

2 Шаровид- Феррит ный 80% + перлит 20% 61,7

800 Нет

860 Нет

3 — " — Феррит 100% 66„3

4 — ™ — Феррит 90%+ перлит 10% 62,4

720 Нет

173 13,9

Способ модифиЦирования чугуна

Способ модифицирования чугуна

Шаровидный 70%

+ вермикулярный

30%

Пер лит

90% + феррит 10%

18,7 14,2

156 18,2

Дефект 1 Колиотлив - честно ки I черных

1296590

Механические свойства

Дефект отливK

ЖидкоИнкроструктура текучесть, мм

5, % графит к гс/мм НЬ черных пятен в ки металличес кая основа изломе, 5 — " — Феррит 80% + перлит 20Х 57,2

650 Нет

179 9,1

6 Шаровид- Феррит 70% + ный 90%+ перлит 30Х

10% вермикулярный

187 7,8 700 Нет

56,1

7 — " — Феррит 80% + перлит 20% 58,1

179 12,4

750 Нет

Феррит 100Х

60,1

169 17,8 850 Нет

169 16,7 850, Нет

It

60,0

Феррит 60%+ перлит 40%

207 8,4 900 Нет

179 13, 7 890 Нет

187 13,7 700 Нет

55,2

90% +

10%

Феррит перлит

60,7

64,5

13 Шаровидный

80% +

20Х феррит перлит

9,2 500 Свай 10

61,?

197

14 Шаровидный 90%+

Феррит 70% + перлит 30% вермикулярный

10%

58,3 197

9,5 800 Нет

15 Шаровидный

Феррит 90% + перлит 10%

142 15,9 750 Нет

61,2

Феррит 90% + перлит 10%

62,4

169 14,6 700 Нет

17 It

Феррит 80% + перлит 20Х

63,2

187

9,8 650 Нет

Способ модифицирова" ния чугуна

Шаровидный 90%+

10% вермикулярный

Шаровидный 80%+ вермикулярный

20%

Шаровидный

Продолжение табл. 2