Флюс
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски к ,Социалистически к
Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 07. 79 (21) 2805650/22-02 . (51)М. КЛ.
С 21 С 5/54 с присоединением заявки М
Гооударстееииый комитет
СССР (53)УДК 669.187. .26:621.365. . 3:669.046. .58(088.8) (28) Приоритет ао делан изобретений и открытий
Олубликовано 30.05.81. Бюллетень Ле 20
Дата опубликования описания 01.06. 81
И. А. Колышкин, А. И. Манаков, А. Е. Гончаров, Г. И. Соловьеви О. И. Бухтояров (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель
Курганский машиностроительный институт (54) ФЛЮС
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к флюсам дляпереплавных процессов, например электрошлакового переплава черных металлов.
При электрошлаковом переплаве под флюсами на основе фтористого кальция .достигается значительное рафинирование металла, однако они не обеспечивают дополнительного его легирования или модифицирования.
Известен флк>с 11 для электрошлакового переплава чугуна, содержащий, .вес.Е:
Фтористый кальций 20 .
Окись кальция. 60
Окись церия I0
Закись марганца . 10
Недостатки флюса состоят в том, что он имеет повышенное количество 2О окиси кальция и закись марганца и при переплаве под ним чугун не удается полно очистить от кислородных неметаллических включений. Восстановление церия из окислов в присутствии окиси кальция и закиси марганца незначительное, в связи с чем свойства металла не удается суптественно улучшить.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является флюс для электрошлакового переплава, содержащий, вес.%: фтористый магний 20-30; окись магния 10-20; фтористый кальций оСтальное (21.
Недостаток флюса состоит.в том, что он не содержит окислов церия, вследствие чего не достигается комплексное модифицирование металла, свойства чугуна улучшаются незначительно.
Цель изобретения — повышение меха-. нических свойств переплавляемого металла.
Поставленная цель достигается тем, что в флюс для электрошлакового переплава, содержащий фтористый кальций, и фтористый магний, дополнительно вво-, 2 60 . 30
Пример. Флюсы 1-3 (табл. 1) готовят смешением фтористого кальция, фтористого магния и двуокиси церия и используют при электрошлаковом переплаве чугуна. Переплав чугунных
3 40 40
Химический состав чугуна до и после переплава приведен в табл. 2, а механические свойства в табл. 3.
Та блица 2
Со ержание элементов, вес.X
Плавка
Угле-1Крем-(Марга- Сера Фосфор Церий Магний род } ний нец
3,38 2,25 0,95 0,015 0,13 0,04 0,02
0,07 0,03
3,31 3,31 0,89 0,012 0,12
3,26 2,31 0,87 0,010 0,12 0,11 0,04
Исходный чугун 3,40 2,70 До ),0 0,060 0,14.Таблица 3
Исход- После ЭШП под флюсами ный ) 2 3 ч, гун
Механические свойства
Предел прочности, (68), кг/мм
Относительное удлинение,(Р), 7.
10-15 48-52 54-56 58-62
8 — 10
4-5, 5 7-8
Ударная вязкость (и и) > кгм/см
5-6 5-6
4-5
Твердость, НВ 140 180-190 180-190 )90-200
П р и м е ч а н и е. Испытываемые образцы термообработке не подвергались.
3 834145 дят двуокись церия при следующем со- стержней Осуществляют на установке отношении компонентов, вес.Ж: А-550 на постоянном токе до 1000 А
ДвУ сь .цериЯ 5-15 обратной полярности (плюс на электроФтористый магний 20-40 де) напряжением 30-32 В. Вес полученФтоРистый кальций Остальное . ных слитков от 1 до 10 кг. Удельный
В пРоцессе электРошлакового пеРе- расход флюса составляет около )00 г/кг плава под,предлагаемым флюсов в системе шлак-металл получают развитие процессы электролиза, в особенности при применении постоянногб тока, и обес 10 флюс Сопержание компонентов вес.X печивается электрохимическое восста- Фтористый1 Фтористый Двуокись новление магния и церия из рабочего кальций 1 магний (церия шлака-электролита в металл, являющийся жидким катодом. Металл подвергается электрохимическому модифицированию 15 ,или легированию, свойства его улучша-1 ются.
5 83414
В результате комплексного электрохимического модифицирования чугуна магнием и церием соответственно до
0,04 и до 0,117 графит в чугуне из пластинчатого превращается в шаровидный, при этом физико-механические характеристики чугуна повышаются.
Пределы по содержанию во флюсе модифицирующих компонентов обусловлены эффективностью электрохимической об- 10 работки чугуна. Нижние пределы содержания ингредиентов в шлаке-электролите обусловлены минимально необходимым количеством модифицирующих элементов в металле, которое приводит к повыше- 15 нию свойств обрабатываемого чугуна.
Флюс с содержанием двуокиси церия менее 57, а фтористого магния менее
207 не обеспечивает достаточного модифицирования чугуна и повышения его 20 качества. Например, при 3 вес.Ж СеО и 15 вес.Е NgF концентрация церия и магния в чугуне не превышает соответственно 0,02 и 0,0097, а механические свойства чугуна ниже, чем у 25 чугуна выплавленного под известным флюсом.
Верхние пределы содержания двуокиси церия во флюсе более 15 вес.Ж, а фтористого магния более 40 вес.Х 30 приводят к электрохимическому восстановлению элементов в излишне больших количествах, что снижает механические свойства выплавляемого чугуна.
Таким образом, предлагаемый флюс обеспечивает модифицирование чугуна магнием и церием и повышает свойства металла, исключая необходимость применения специальных дорогостоящих лигатур.
Формула изобретения
Флюс, содержащий фтористый кальций и фтористый магний, о т л и ч а ю— щ .и и с я тем, что, с целью повышения механических свойств обрабатываемого металла, в него дополнительно введена двуокись церия при следующем соотношении компонентов, вес.Х:
Двуокись церия . 5-15
Фтористый магний 20-40
Фтористый кальций Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Грачев В.А. Прогрессивные технологические процессы производства отливок из различных сплавов. Саратов, Издательство. Саратовского университета, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
9 295811, кл. С 21 С 5/56, 1965.
Составитель В. Бреус
Редактор M «Ткач Техреду И. Бабурка . Корректор А. Гриценко
Заказ 5490/2 Тираж 618 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4