Способ получения отливок из низколегированной стали

Способ получения отливок из низколегированной стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОе СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 15.03.76 (21) 2333632/2 0 > с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05,05,78,Бюллетень № 17 (45) Дата опубликовании описания 05.04,78 (il) 605688

2 (5l) М. Кл, В 22,0 27/20

В 22 0 7/00

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621.746. . 58(088.8) С. С. Затуловс ий, E. A. Кириевский, Р. К. Иванова и Ю. И. Песчаников (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к области литейного производства и металлургии и может быть использовано при получении отливок и слитков из низколегированных сталей, содержаших 1,0-1,5% марганца и 1,0-1,5% кремния, Известен способ повышения равномерности распределения легируюших элементов путем добавки легируюших элементов в жидким виде или в виде экзотермических ферросплавов в то ковш при его заполнении (1

Сушественным недостатком этой технологии является то, что необходимо дополнительно иметь плавильную печь или экзотермические ферросплавы, Кроме того, не уст- 1б раняются все остальные недостатки метода легирования стали ферросплавами в ковше: структурная и химическая неоднородность, плены, завороты, пористость.

2О

Известен также способ получения отливок из стали, включаюший введение легируюших гранулированных добавок с размером гранул

0,5-5,0 мм в виде ферромарганца в сталь в процессе заливки ее в литейную форму $2), М

Пелыо изобретения является улучшение физико-механических свойств отливок путем повышения эффективности процесса легирования.

Для достижения поставленной цели одновременно с:ферромарганцем в углеродистую сталь вводят добавки из сплава железо-кремний, содержащего 50-60% кремния, причем суммарное количество вводимых добавок составляет 0,5-3,0% от веса обрабатываемого металла.

Удельный расход металла при заливке рк жидкой углеродистой сталью 0,1-1,0 кг/cv..

Одновременно вводят гранулы ферромар ганца и сплава железо-кремний. Суммарное количество добавок не превышает 3,0% от веса обрабатываемого металла, что позволяет получать отливки, содержашие 1,1-1,4% марганца и 1,1-1,4% кремния, Частицы порошкообразных материалов введенные в расплав, отбирают на нагрев и расплавление теплоту перегрева и частично кристаллизации, вызывают появление в расплаве флуктуаций, температуры и концентрации, а также достаточно большого количества актив605688

Известный (контропь) 0,200,32

0,220,33

1,01,32

1,11,42

0,961,2

1, 121,35

0,030,04

0,030,04

0,007

0,011

0,0090,01

ПредпагаеMbI? E ных центров кристаллизации, способствуют уменьшению предкристаппизационного переохпаждения, уменьшению критической величины кристаллов — зародышей, увеличению их пинейной скорости роста.

Это приводит в .макромасштабе к развитию объемного затвердевания с образованием однородной по сечению структуры гпобупитных кристаллов, к увеличению скорости и сокращению общего времени затвердевания отпи-вок. Указанные особенности затвердевания обусповпива?от уменьшение развития пиквационных процессов, повышение физико-химической однородности металла, оптимизацию формы и распределения неметаппических вкп?о? чений, снижение количества горячих трещин.

Количество вводимых ферросппавов зависит or количества пегирующей составпяюшей порошкообразной i ?смеси, но общая сумма добавок не должна превышать 0,5-3,0%, ур

При переходе через этот предел наблюдается неполное растворение частиц, воЗникновение неоднородности метаппа, газовой пористости и других питейных дефектов вследствие значительного снижения температуры 25 металла, повышения вязкости, уменьшения его жидкотекучести, ухудшения равномерности распределения и полноты растворения частиц в результате ввода столь значительной присадки. 30

Фракционный состав порошкообразных добавок определен на основании спедуюших положений, Если диаметр частиц меньше 0,5 мм, ухудшается технологичность и эффективность вво- З да - резко увеличивается общая реакционная поверхность, что приводит при соприкосновении с перегретым металлом к повышенной их окиспенности, увеличению содержания неметаппических включений, повышенному 40 угару пегирующей добавки.

При диаметре частиц более 5 мм наблюдается неполное распределение и растворение отдельных частиц, что увепичиват гетерогенность стали, снижает эффективность суспен- 4> зионной разливки.

Содержание в ферросплаве марганца (бопее 80%) и кремния (50-60%) определяется необходимостью полного расплавления и равномерного распределения пегируюших элементов в стали.

Уменьшение содержания марганца (менее 80%) и кремния (менее 50%) приводит к повышению температуры плавления ферросппавов, Кроме того, при уменьшении их содержания ниже названного предела дпя получения отливок с заданным копичеством марганца и кремния требуется значительно увеличить количество вводимых добавок, что приводит к ухудшению их растворимости в расппаве стали

При увеличении содержания кремния (выше 60%) сильно снижается удельный вес, что приводит к быстрому всплыванию гранул и неравномерному распределению кремния в объеме отливки.

В питейном цехе опытного производства

ИПЛ АН,, УССР отливают отливки 100xl10x х500 мм в обычную песочную форму. Основу — углеродистая сталь с 0,25-0,35% углерода- выплавляют в индукционной печи с основной футеровкой. При заливке стали вводят смесь гранул ферромарганца и кремния в копичестве 3% от веса обрабатываемого метаппа, а контрольные образцы выплавляют по обйчной технологии.

Добавки вводят с помощью тангенциальной завапочной воронки в жидкую сталь, поступающую в орму с удельным расходом

0,3 кг/см i температура запивки 15601580 С, отпуск 620-630 С, Полученные данные (см, таблицу) свцдетепьствуют о практически полном и равномерном усвоении марганца, физико-химической однородности отпивок (1 балл по шкапе НКМЗ дпя всех отливок), повышении структурной однородности металла: сокращение ипи полное устранение зоны стопбчатых кристаппитов, с образованием однородной дисперсной структуры. Кроме того, обнаружено повышение однородности микроструктуры, что связано с увеличением перпитной составпяющей, Механические свойства отливок, полученных предлагаемым способом, характеоизу?отся повышенной изотропностью и выше, чем в контроле.

65 47 23 50 86 148

70 59 25 55 12 0 154

605688

Составитель Т. Королева

Редактор Т. Шарганова Техред 3. Фанта Корректор Л, Небола

Заказ 2243/9 Тираж 950 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ технологичен, позволяет повысить усвоение легируюших элементов, получить отI ливки более высокого качества, без литейных дефектов, улучшить макроструктуру, повысить физико-химическую однородность металла, что обусловливает повышение физико-механических свойств металла, увеличение эффективности легирования.

Формула изобретения

Способ получения отливок из низколегированной стали, включаюший заливку в литейную . форму углеродистой стали со соедним удельным расходом 0,01-1,0 кг/см с и введение в нее гранулированных легирующих добавок с размером гранул 0,5-5,0 мм в виде ферромарганца, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств отливок путем повышения эффективности процесса легирования, одновременно с ферромарганцем в углеродистую сталь вводят добавки из сплава железо-кремний, содержащего 50-60% кремния, причем суммарное количество добавок составляет 0,5-3,0% от веса обрабатываекк,го металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Баптизманский В. И. и др. Раскисле-, ние и легирование тали экзотермическими ферросплавами, Киев, Техника, 1970, . 60, 77-81.

2. Заявка 231 7522/02, кл.В 22 0 27/20, 30.01.76, по которой вынесено решение о выдаче авторского свидетельства.