Способ модифицирования чугуна
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
