Способ обработки чугуна в литниковой системе

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внутриформенном модифицировании чугуна. Цель - повышение механических свойств чугуна. Предложенный способ включает заливку расплава в литниковую систему с размещенными в ней последовательно модификаторами и слоем: фильтрующей смеси извести и плавикового шпата при cootнoшeнии между ними 1:(О,25-1) и при расходе смеси 2- 5% от массы жидкого чугуна, пропускаемого через литниковую систему. Дополнительное применение слоя фильтрующей смеси позволяет повысить при обработке серого чугуна 6g в U3 1,5 раза и « в 3,5-4 раза и при обработке ковкового чугуна 6 в 1,3- 1,9 раза и в 2,0-2,3 раза. 2 табл. (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН, |51)4 С 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3989809/31-02 (22) 09. 12 ° 85 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (71) Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова и Горьковский автомобильный завод (72) В.Б.Фишер, А.А.Рыжиков, А.А.Колпаков, В.Ф.Иваненко и И.В.Красильников (53) 621.745.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР.

Ф 8361136, кл. C 21 С 1/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1159954, кл. С 21 С 1/00, !984. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА В ЛИТНИКОВОИ СИСТЕМК (57) Изобретение относится к метал„„SU„„1397491 А1 лургии и может быть использовано при внутриформенном модифицировании чугуна. Цель — повышение механических свойств чугуна. Предложенный способ включает заливку расплава в литниковую систему с размещенными в ней последовательно модификаторами и слоем: фильтрующей смеси извести и плавикового шпата при сооТношении между ними 1 (0,25-1) и при расходе смеси 25Х от массы жидкого чугуна, пропус» каемого через литниковую систему. До<полнительное применение слоя фйльтрующей смеси позволяет повысить при обработке серого чугуна 6> в 1,31,5 раза и d в 3,5-4 раза и при обработке ковкового чугуна: 6 в 1,31,9 раза и ь в 2,0-2,3 раза. 2 табл.

1397491

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способзв модифицирования чугуна в литейной форме„

Цель изобретения — повышение механических свойств чугуна.

Согласно предлагаемому способу совместное использование смеси извести и плавикового шпата в определенном количественном соотношении обеспечивает повышение эффекта модифицирования. Плавиковый шпат очищает поверхность извести от слоя неметаллических включений и сернистых соедине- 15 кий и восстанавливает способность ее к активному химическому взаимодействию с чугуном. Эта позволяет повысить эффект модифнцирования и получить чугун более высокого качества. Неэави- 20 симо ат получаемого чугуна неизменной по составу будет фнльтрующая составляющая,которой вводится 2-5 мас.7 ат количества обрабатываемого чугуна.

Изменяется первичная модифицирующая 25 способность.

Способ осуществляют следующим путем

Чугун различнаго химического состава от доэвтектического да заэвтек- З0 тического заливают в форму, предварительно проходя специальное литниковое устройство rro форме, где в .последовательности с обработкой чугуна заложе,ны соответствующие материалы.

Первоначально чугун проходит силь-! ное модифицирование, гарантирующее получение задающих структурных фаз чугуна. Последующая обработка предназначена прежде всего для фильтра- 0 ции при прохождении столба механической смеси извести с плавиковым шпатом. При этой обработке одновременно происходит сфероидизирующее и графитизирующее модифицирование, идет десульфурация. Ниже находится керамическая сетка или фильтр из стекловолокна или из другого материала, удерживающего фильтрующую смесь, частично производящего фильтрацию и предупреждающего попадание присадки в форму, При содержании в фильтрующем составе йзвестн выше верхнего предела, а плавикового шпата ниже нижнего предела снижается фильтр гющее и одновременно модифицирующее действие смеси, увеличивается количество неметаплических включений в чугуне, ухуднается форма графита, образуются участки серого чугуна, На снижении прочностных н пластических свойств сказывается повышенное количество оставшихся в чугуне неметаллических включений, ослабляющих сечение металла и являющихся центрами неуправляемой и нежелательной кристаллизации, Пониженное содержание извести и повышенное содержание плавикового шпата приводит к еще большему проявлению нежелательного дефекта — образованию в структуре участков серого чугуна, Не существует каких-либо способов устранения этого дефекта, в том числе и термической обработкой, которые были бы в состоянии повысить прочностные и пластические свойствa такого чугуна, Кроме этого дефекта одновременно повышается количество неметаллических включений в чугуне.

Наиболее распространенные чугуны для отливок: серый чугун (СЧ), ковкий чугун (КЧ), высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ), на которых производится подавляющее количество чугунных отливок. Каждому типу чугуна присуща своя технология производс гва. Для них требуются различные основные и вспомогательные материалы, отличаются они и своим технологическим оборудованием. Различны циклы изготовления отливок, различны при этом материальные и энергетические затраты, трудоемкость и, как следствие, себестоимость производимого литья.

В связи с этим для отливки каждого из этих чугунов существует соответст вующее производство и нельзя, например, на производственных площадях

СЧ получать ВЧШГ.

Внутриформенная обработка серого чугуна.

В электропечи выплавляют чугун следующего состава, мас.7.: С 2,5;

В 1,5 ф 1п 0i4 i Cr 0,06; S О, 12;

РЗМ 0,04; Fe остальное. На каждой форме устанавливают литниковое устройство с заложенными в него 0,.15 мас. Х лигатуры СЦЕМИШ-1 и О, 1 мас,Ж ферросилиция марки ФС-75. Расплав дополнительно пропускают через столб фильтрующей смеси при соотношении.извести и плавикового шпата 1:

:(0,18-1,5).

Результаты сравнительного анализа представлены в табл, 1 (при расходе смеси 37.) и табл. 2 (при изменении

4 нагрев до 700 С, выдержка в течение

2 ч и последующее охлаждение на воздухе.

Сравнительные данные о свойствах. чугуна представлены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, применение слоя фильтрующей смеси из извести и плавикового шпата обеспечивает повьппение предела прочности бп в 1,31,9 раза и д в 2-2,3 раза по сравнению с чугуном без обработки смесью кальцийсодержащих веществ.

Способ обработки чугуна в литниковой системе, включающий размещение модификатора и последующее пропускание расплава, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, после модификатора размещают смесь извести и плавикового шпата при соотношении .

1:(0,25-1) и расходе смеси 2-5% от

I массы жидкого чугуна, пропускаемого через литниковую систему.

Т а б л и ц а 1

Способ внутриформенной об работки чугуна

Содержание составляющих смеси, Ж

Механические свойства

Расход модифицирующей сме си, Х

Относительное удлинЮние, Х

Прочност

6п 1411®

Твердость, НВ авикоый шпат звест

Предлагаемый

80

t93

270

1,6

65

1,5

300

179

: 50

1э4

310

t87

66, 6 33,3

66,6 33,3

2,9

310

310

181

3,5

179

66,6 33,3

290

3,1

0,4

163

210

Известный

П р и м е ч а н и е. После термической обработки нагрев до 700 С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе, Согласно известному и предлагаемому способам предварительная обработка расплава чугуна осуществляется лйгатурой СЦЕМИШ-1 (0,15 мас.%) и

ФС-75. (0,1 масЛ).

3 139749 расхода смеси в пределах 2-5% от массы расплава) .

Как следует из табл. 1 и 2, пропускание расплава через слой смеси иэ извести и плавикового шпата обеспечи5 вает повышение Ьп в 1,3-1,5 раза и d в 3,5-4 раза.

Получение ковкого чугуна с шаровидным графитом. 10

В электропечи выплавляют чугун следующего химического состава, мас.X:

С 2,6; Si 1,2; Мп О,б; Cr 0,06; S O,t; Ng 0,03; Fe остальное. Чугун пере-. . гревают до 1530 С и выпускают в раэ-. ливочный ковш, из которого расплавом заливают литейные формы. На каждой форме устанавливают литниковые устрой ства, в которых помещают 0,1 мас.Х маГйия (как и в известном способе), под который помещают столб фильтрующей смеси иэ извести и плавикового шпата. Образцы чугуна после обработки известным и предлагаемым способами подвергают термической обработке: 26 нагрев до 930ОС, выдержка в течение.

3 ч, охлаждение на воздухе, повторный

Формула изобретения

Таблица2

1397491

Количество неие таллических включений, Х

Содержание составляющих смеси, 7.

Механические свойства

Количество фильтрующей смеси,X

Способ внутрифориенной обработки чугуна

Относи тельное удлинение, Х

Известь Плавиковый шпат

Тве рдость, НВ

Прочность з9

МПа

Предлагаемьзй

163

187

80

181

179

580

193

610

185

179

420

0,285

156

Известный

Составитель Н.Косторной

Редактор Н.Рогулич Техред A.Êðàs÷óê Корректор И.Зрдейи

Заказ 2566/26

Тираж 545

Подписное

ВНИИНИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

65 35 .50 50

66,6 33,3

66,6 33,3

66,6 33,3

380 2

560 11

580 15

780 14

0,185

0,148

О, 160

0,172

0,170

0,166

О, 160