Флюс для центробежного литья углеродистой стали

Флюс для центробежного литья углеродистой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А. И. Шевченко, Б. Б. Конопе ф"„ В1Щ. .,@фрумов, Г. С. Акубов, Е. В. Герливано В. &4,Львов" и М, М. Ком в

Институт проблем литья АН Украинской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ФЛЮС ДЛЯ БЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ .

УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к области ли-, тейного производства, в частности к тех- нологии центробежного литья заготовок под флюсом из углеродистых .марок ста» ли, в том числе изложниц центробежных машин.

Известны рафинирующие флюсы для центробежного . литья, подаваемые на струю жидкого металла Г1 3 °

Недостатком флюсов является низкая о эффективность их против образования горячих трещин в отливках.

Наиболее близким техническим решением к изобретению являются составы флюсов, содержащие окислы и фториды металлов, которые применяют для эапц ты металла от вторичного окисления, рафинирования металла от вредных примесей, неметаллических включений и газов, например, при электрошлаковом перепла- 20 ве (2) .

Однако эти флюсы не оказывают заметного влияния на структуру литого ме талла и, как следствие, не изменяют его

2 пластических свойств. Трещиноустойчивость стали прежде всего определяется пластичностью стали. Так как углеродистые стали при центробежном литье относятся к сталям с повышенной склонностью к. образованию горячих трещин, то при производстве крупногабаритних отливок из этих сталей (и прежде всего изложниц центробежнь1х машин). возникла необхо днмость повысить пластические свойства углеродистых Марок сталей.

Белью изобретения является создание флюса для центробежного литья углеродистой стали, обеспечивающего повышение ее трещиноустойчивости.

Поставленная цель дос:тигается тем, что флюс для центробежного лизъя угле» родистой стали, включающий фториды и окислы металлов, дополни тельно содержит силикомищметалл в с меси с силикокальцием в соотношении 3:1 при следую щем соотношении компонентов, вес. %:

Силикомищметалл в смеси с силикокальцием 10-40

988883

Фториды 20-65

Окислы металлов Остальное

Рафинирующий флюс является механической смесью модифицирующей добавки и шлакообразующей составляющей. Б!лакообразующая составляющая флюса предварительно сплавляется в шлакоплавильной печи.

Перед дозированием флюса во вращаюшуюся форму его составляющие просушива->g ют при температуре 120-150ОС, размалывают в шаровых мельницах до фракции

0,05-0,3 мм и тщательно смешивают в требуемых пропорциях.

Перед заливкой металла в изложницу в дозатор, который установлен над желобом заливочного устройства, засыпают флюс, который дозируется на струю жидкого металла во время его заливки во вращающуюся форму.

Соотношение компонентов шлакообразуюшей составляющей флюса подобрано таким, чтобы температура плавления флюса была 1100-1250 С и он обладал бы высокой рафинирующей способностью.

Шлак ассимилирует неметаллические вкгпочения, газ, центробежными силами выносится на свободную поверхность отливки и равномерно распределяется по ней.

ЗО

Силикомишметалл совместно с силикокальш ем выполняет роль эффективного модификатора стали.

Введение силикомищметалла в смеси с силикокальцием в сталь совместно со шлакообразующими составляющими флюса способствует более полному усвоению активных элементов его и повышению эффективности модифицирования. В качестве модифицирующей добавки можно приме40 нять силикомишметалл следующих марок:

СИИТМИШ, СИМИШ ФСМ, ФСМИ Акмиш.

При содержании смеси силикомишметалла с силикокальцием во флюсе менее

10 Ь его влияние на структуру и свойства

45 стали незначительно, так как содержание редкоземельных элементов в смеси составляет до 1-3 Ь, а в сталь вводится их менее 0,005-0,015 А, чего недостаточно для изменения состава включений. Этого количества РЗМ недостажчно для микролегирования металлической основы и измельчения макроструктуры стали. Содержание во флюсе силикомишметалла с силикокальцием более 30 4 нежелательно, так как РЗМ начинают реагировать с окислами смеси с образованием окислов РЗМ, которые повышают температуру его плавления и увеличивают вязкость шлака.

Соотношение силикомишметалла и силикокальция, равное 3:1, признано оптимальным для условий отливки заготовок изложниц из низколегированных и низкоуглеродистых марок стали.

Соотношение силикомишметалла и Ои» ликокальция меньше чем 3:1 ведет к увеличению количества силикокальция в рафинируюшем флюсе, который, взаимодействуя с кислородом, сгорает, переходит в шлак и повышает его температуру плавления и вязкость. Если соотношение силикомишметалла и силикокальция больше чем 3:1, то для раскисления стали расходуется не только силикокальций, но и силикомишметалл.

Использование предложенного способа отливки заготовок для изложниц позволяет увеличить пластичность стали на 10 20% и на 30-40 Ь ударную прочность.

Повышение этих характеристик металла обеспечивает увеличение трещиноустойчивости материала при высоких температурах и повышение качества заготовок.

Для проверки эффективности силикомишметалла на повышение трещиноустойчивости низкоуглеродистых марок стали, применяемых для изготовления изложниц центробежных машин, были отлиты опытные заготовки из стали 20Л и 15ХЛ под различными составами флюса и при соотношении силикомишметалла и силикокальция, равном 3:1 (табл. 1). Силикомишметалл использовали марки

СИИТМИШ, а силикокальций — 1К10.

Сталь выплавляли в индукционной печи ИСТ-016. После расплавления металла и раскисления в печи марганцем, кремнием и алюминием в ковше его заливали в изложницу диаметром 550 мм и длиною 600 мм. Металла заливали в таком количестве, чтобы получить толшину заготовки с учетом на механическую обработку, близкую толщинам применяемых изложниц из кованного металла. На струю жидкого металла во время заливки дозировали рафинируюший флюс в количестве 2,0 Ь от веса заливаемого металла. Для утепления внутренней поверхности и создания направленной крио. таллизации металла заготовки после его заливки в изложницу был залит печной шлак в количестве, обеспечивающем получение на внутренней поверхности заготовки слоя шлака 4-5 мм.

Заготовки, отлитые под рафанирующим эпосом без содержания силикомишметалла и силикокальция (состав ¹ 1 и № 5 м

5 086883 е таблицу), имеют по наружной поверхнос- следствие, получение заготовки без трети трещины. Заготовки изложниц, отлитые . шин, что озвоанет заменить изготовлепод флюсом с содержанием силикомишме ние изложниц вместо кованного металла талла в смеси с силикокальцием (сосыв на центробежнолитые..

М 2, 3, 4 и 6) при примерно одинаковой 5 прочности со сравнительным металлом Ожидаемый экономический эффект по заготовок, имеют на 10-20% более вйсо- предварительным расчетам от замены кую пластичность и на 30-40% выше . изготовления из кованного металла на ударную прочность. Повышение пластж«центробежнолитые позволит снизить их ности металла обеспечивает металлу более1е стоимость, а также снизить стоимость

% высокую трешиноустойчивость и, как тонны центробежного литьи на 10-15 руб.

7 сч,В,Е4 m а - (Q . (р Я

О с

%-1 -) ъ-1.о 3

h, 66

511

О О 0 с4 с0 о

Я

zV

° Е о

Н о т.

<Х3

СЧ

X ж о

3

СЧ о

О rO л и.

5 о

Жо о

o„o а В" O а сИ са

m л с сц О а а" a)" а О О с с Ф Ф и а о а о л в а а c m

4 1

ii о о

g

8 о 1

?3 йй

11

И М

Флюс для центробежного литья углеро днстой,стали, включающий фториды и окислы металлов, о т л и ч а ю щ и й. »» с я тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости стали, он дополнительно содержит силикомишметалл в смеси с силикокальцием в соотношении 3:1 при следующем соотношении компонентов, 1о вес. %:

9 986583 10

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Силикомишметалл в смеси с силикокальцием 10-40

Фториды 20-65

Окислы металлов . Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юдин С. Б. и др. Центробежное литье, «Металлургия«, М., 1972, с. 229.

2. Латаш Ю. В., Медовар Б. И. Элек» трошлаковый переплав, Металлургия, 1970, с. 25.

Составитель Ю.. Яковлев

Редактор Н. Аристова Техред П.Пекарь . КорректорА. Ференц

Заказ 10389/14 Тираж 81 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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