Способ получения модифицированного серого чугуна

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЕРОГО ЧУГУНА, включающий плавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременную обработку и введение в расплав чугуна перед заливкой литейньк форм кремнийсодерждщего модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения модифицирующего эффекта и сокращения расхода модификатора , расплав чугуна выплавляют с пониженным на 0,025-0,125% против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модис фикатором вводят мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотно (Л шении

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11), д(51) С 21 С 1/00! ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () (8ir4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3570030/22-02 (22) 31. 03.83 (46) 15.06.84. Бюл.)(-22 (72) Н.И. Кобелев, И.А. Дибров, А.В. Козлов, В.И. Аликин и В.Ф.Новиков (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и asтоматизации литейного производства (53) 621.745(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

))763473, кл. С 21 С 1/00, 1978.

2. Плавка синтетического чугуна в индукционных печах и ее технология на Каунасском литейном заводе

"Центролит", Под ред. Н.Г.Гиршовича. Вильнюс "Минтис", 1974, с.286287. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЕРОГО ЧУГУНА, включающий плавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременную обработку и введение в расплав чугуна перед заливкой литейных форм кремнийсодержащего модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения модифицирующего эффекта и сокращения расхода модификатора, расплав чугуна выплавляют с пониженным на 0,025-0,1257 против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модификатором вводят мелкодисперспый кокс и дробленый пирит при их соотноиении (1-3):1 и суммарном количестее 0,00-0,202 от массы жидкого металла.

80 2 перед заливкой литейных форм кремнийсодержащего модификатора, расплав чугуна выплавляют с пониженным на

0,025-0, 125Х против расчетного содержанием углерода и в него дополнительно перед модифицированием кремнийсодержащим модификатором вводят мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,2Х от массы жидкого чугуна, При получении модифицированного серого чугуна по предлагаемому способу. в электрической индукционной печи выплавляют исходный чугун с пониженным на 0,025-0,125Х против расчетного содержанием углерода, затем перегревают его до 1490+10 С, выдерживают при этой температуре.в течение 8-15 мин, одновременно с выдержкой делают экспресс-анализ хими,ческого состава металла и определяют необходимость его корректировки.

При несовпадении химического состава с заданным производят его корректировку, при соответствии химического состава расплав чугуна в печи захолаживают до 1400 С и при этой температуре вводят мелкодисперсный кокс и дробленый пирит при их соотношении (1-3):1 и суммарном количестве 0,06-0,25Х от массы жидкого металла. Выдерживают чугун в течение 5-10 мин при включенной печи, благодаря чему обеспечивается хорошее перемешивание и гомогенизация расплава во всем его объеме.

После этого расплав выдают в разливочный ковш. При этом по заполненйи ковша на 20-25Х его емкости вводят ферросилиций ФС75 (или любой другой ъремнийсодержащий модификатор) в количестве 0,1-0,2Х от .массы набираемого в ковш металла (в. зависимости от величины отбела исходного чугуна). Установленную дозу ферросилиция ФС75 вводят равномерно в течение последующего времени набора жидкого металла в ковш.

1

10976

Изобретение относится к металлургии железоуглеродистых сплавов, в основном к производству модифицированных серых чугунов для ответственных машиностроительных отливок путем введения в расплав чугуна перед заливкой в литейные формы твердых модификаторов, мало изменяющих химический состав, но значительно улучшающих. свойства металла в отливках. 10

Известен способ получения модифицированного серого чугуна, включающий плавку чугуна в электрической плавильной печи, термовременную обработку, введение в расплав чугуна графитсодержащего и .кремнийсодержащего модификаторов перед заливкой его в миксердозатор и выдачу модифицированногочугуна из миксера-дозатора для-заливки литейных форм I,13.

Недостатком известного способа является низкий модифицирующий эффект и высокий расход модификатора, обусловленный потерей модифицирующего эффекта из-за длительной выдерж- 25 ки от момента ввода модификаторов до момента заливки литейной формы (25-35 мин), в течение которой происходит демодифицирование расплава чугуна и появляется потребность в дополнительном модифицировании а, следовательно, в повышенном расходе модификатора, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения модифицированного

35 серого чугуна, заключающийся в выплав ке чугуна в электрической индукционной печи, его термовременной обработке в печи и введении в расплав чугу40 на перед заливкой литейных форм кремнийсодержащих модификаторов (2).

Недостатком этого способа является низкий модифицирующий эффект и высокий расход модификатора (0,7-0,9Х от массы жидкого металла), что обус-. ловлено низкой графитизирующей споеобностью расплава чугуна, выплавленного в электрической печи, и повышенной его склонностью к отбелу.

Цель изобретения — повышение модифицирующего эффекта и сокращение расхода кремнийсодержащего модификатора.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения модифицированного серого чугуна, включающему плавку чугуна в электрической индукционной печи, его термовременную обработку и введение в расплав чугуна

Мелкодисперсный кокс и дробленый пирит, вводимые перед модифицированием; выполняют роль.инокуляторовэамутнителей, образующих в расплаве эффективные искусственные центры зародышевания графита, которые повышают способность чугуна к графитизации и мрдифицированию и понижают склонность к отбеливанию.

3. 1097680

Пример; Способ осуществляют эквивалентом и исключает его преиспользуя чугун, с углеродным эквивалентом CE=3 70-3 757 выплавлентом =, — . .. выплавлен- тельное влияние на показатели прочный в электрической индукционной пе- ностных свойств чугуна. чи на шихте из стального лома с при- При наплавлении чугуна (5) с посадками ферросплавов и карбюризатора ниженным содержанием углерода ме» для доводки до задаЯного химического состава (3). нее чем на 0,025Е против расчетного

Расплав чугуна в печи нагревают и последующем вводе мелкодисперсного до 1490+10 С затем захолаживают до кокса повышается углеродный эквива1400"Ñ лент чугуна, что отрицательно сказыи при этой температуре вводят мелкодисперсный кокс и дробленый вается на свойствах по оследнего, наприпирит при их соотношении 2-1 и с мер снижается п очност прочность из-за высокой ии — и сум- степени графитизации. марном количестве О, 18Х от массы жидкого металла, затем после 8-минутной женным со е

При наплавлении чугуна (6) с . ) понивыдержки расплав в женньи содержанием углерода более. сплав выдают в разливоч- чем на О, 125Х п отив ный ковш. По заполнении ковша на 20а, против расчетного по257. присаживают равномерно в течение вышается склонность ч г на у у к отбелу последующего времени набора в него и понижается способность 4 г на у у к жидкого металла ферросилиций ФС75 графитизации и модиф и ован фиц р анию, ито в количестве 0 15Х от массы набий можно предотвратить лишь путем повышенного асх раемого металла. нного расхода кремнийсодержащеДля получения сравнительных анго модификатора (фе ос ф рр илиция, силиых дан- кокальция и т.п.).. ныл параллельно получают модифицированный чугун известным способом (1)

Добавка мелко испе д персного кокса

Оценку модифицирующего эффекта

ым спосо ом () 25 и дробленого пирита в с а умм рном ко и своиств модифицированных чугунов а личестве 0,06-0,27 от массы ж жидкого полученных предлагаемьи (2 3 4)

Ф чугуна обеспечивает об о разование в и известным (1) б

У Э расплаве нео хо спосо ами, осуществля- кусственной за о ь необходимого количества ис от по величине отбел а технологи- вышает склон венно зародьппевой фазы, что поой пробы размером 100х50х20 мм заливаемой в фоРмУ с металлической При этщ плитой ре елу прочности при растяжении 4 образцов, изготовленных из цилиндрических заготовок стального лома в шихте, и, в частнос-диаметром 30 мм и длиной 340 мм заливаемых в стержневую форму.

Э стального лом ого лома, тем должно быть вьппе таблице представлены резул

HcIIbITBHHA модифицированного ceporo чугуна, полученного при различных ре«" жимах обработки. 40 При введении суммарного количестИз приведенных в таблице данных ва мепкоднсперсн ого кокса и дроблевидно, что предлагаемый способ полу- ного пирита свьпп 0 2Ж е, в чугуне 8у чения модифицированного чугуна . повыша овышается содержание углерода и по сравнению с известньи обеспечи- серы что от о отрицательно влияет на вает повышение модифицирующего эф- 45 свойства чугуна. фекта, выражающееся в понижении ве- При присад личины отбела по технологи присадках кокса и пи ита в ехиологической присад п рита в пробе на 20-50Х и увеличении проч- не достига е достигается эффект предварительности модифицированного чугуна на о ра отки чугуна (7) вследствие и сокращение расхода ферроси- 50 образования ис лиция ФС75 в 3,5-7 раз. н я искусственной зародышевой фазы в недостаточном количестве.

Наплавление жидкого металла с Приве ри введении кокса и пирита в отпониженным на 0,025-0,125Х против ношении мене ии менее единицы 9 имеет месрасчетного содержанием углерода при то пониж онижение прочности модифицированвследствие избыточного последующем вводе в расплав мелко- 55 ного чугуна всле ст дисперсного кокса в предлагаемых насыщения распл и асплава серой и ее соедипределах обеспечивает получение чу- нениями или ми или повышенной склонности чугуна со строго заданньи углеродньи гуи б а к от елу и появления в микро1097680

3,15

0,06

0,03

3, 12

0,18

0,11

3,04

0,20

0,09

3,06

0,12

0,02

3,13

0,16

0,13

3,02

0,054

0,09

Ъ

0,07

3,06

0,21

3,08

0,095

0,203

0,05

3,10

0,07

3,08

Продолжение таблицы

Отношение кокс:пирит

Расход ферросилиция

ФС75,в

Ж от массы расплава

Чугун

5,0

245

0,70

4,0

3,0

0,20

250

0,15

3,0

260

2,0

2,5

0,10

265

1,0 структуре структурно свободного цементита.

При введении кокса и пирита в отношении более, 3,5 (10) понижается прочность чугуна из-за повышенной степени графитизации и ухудшения формы и распределения включений графита.

Использование предлагаемого способа получения модифицированного серого чугуна с пластинчатым графиIÎ том обеспечивает но сравнению с ба,зовым объектом повышение эффекта модифицирования, выражающееся в понижении величины отбела по технологической пробе на 20-SOX и увеличении проч прочности модифицированного чугуна на 4-8_#_ сокращение расхода кремнийсодержащего модификатора, в частности ферросилиция ФС75 в 3,5-7 раз, снижение себестоимости 1 т годных отливок нз модифицированного чугуна примерно

<а 1,6 руб.

Предлагаемый способ получения модифицированного серого чугуна с пластинчатым графитом рекомендуется применять, главным образом, при плавке синтетического или полусинтетического чугунов в электрических печах, хаРактеризующихся низкой способностью к графитизации и модифицированию, а также чугунов., выплавленных в вагранке на шихте, содержащей не менее

ЗОЯ стального лома.

Свойства модифицированного чугуна

Величина отбела, Предел прочмм ности, МПа

1097680

Продолжение таблицы

Отношение кокс:пирит

Свойства модифицированного чугуна.Расход ферросилиция

ФС75,в

7. от масЧугун ф

Величина отбела, Предел проч;1м ности,6 PI1a сы расплава

0,15

180

2,0

1,5

1,0

0,20

7,5

230

8,0

2,0

0,20

t90

1,5

0,15

2,0

180

О, 15

0,9

7,0

220

3;5

0,15

1,5

180

+ Модифицированный чугун, полученный известным способом.

Заказ 4153/24 Тираж 540 Подписное

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

Составитель В. Шахнович

Редактор Л. Веселовская Техред С.Мигунова, Корректор а. Тяско