Чугун для тиглей плавильно-разлаточных печей алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства тиглей плавильно-раздаточных печей алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение эрозионной стойкости в жидком алюминиевом сплаве. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,5-3,0

SI 2-2,4

MN 0,3-0,5

CR 0,2-0,4

NI 0,1-0,2

MO 0,4-0,6

TI 0,05-0,20

CU 0,6-4,6

WE 0,02-0,10 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна CU и BE позволяет повысить эрозионную стойкость в алюминиевом сплаве в 1,4-2,8 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ.БЛИК

„,80 „Л548244 (51) 5 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ G CP (21) 44 19504/23-02 (22) 24.03.88 (46) 07.03.90. Бюл. У 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) Н.И.Кобелев, А.В.Козлов, И.А.Дибров, Д.Д.Крылов, Н.И.Кобылкин, Е.А.Русаков и Г.А.Фомин (53) 669.15-018,2 (088.8) (56) Альтман М.Б. и др. Плавка и литье сплавов цветных металлов. M.:

ГНТИ, 1963, с. 69.

Авторское свидетельство СССР

Р 377396, кл. С 22 С 37/10, 1971.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для тиглей;

Цель изобретения — повышение эрозионной стойкости в жидких алюми. ниевых сплавах.

Выбор. граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следукицим.

Введение в состав чугуна меди в пределах 0,6-4,6Х способствует уменьшению в структуре количества свобод.— ного углерода, улучшению формы и характера распределения графита, образованию устойчивой при температурах плавки и выдержки алюминиевых сплавов структуры металла, концентрации медистой фазы на поверхности

2 (54) ЧУГУН ДЛЯ ТИГЛЕЙ ПЛАВИЛЬНОРАЗДАТОЧНЫХ ПЕЧЕЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства тиглей Плавильнсраздаточных печей алюминиевых сплавов, Цель изобретения — повышение зрозионной стойкости в жидком алюминиевом сплаве. Чугун содержит, мас.Х: С 2,5-3,0; Si 2-2,4; Мп 0,30,5 Cr 0,2-0,4, Ni 0,,1-0,2; Мо

0,4-0,6; Ti 0,05-0,20; Си 0,6-4,6;

Be 0,02-0,10 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна Си и Be позволяет повысить эрозионную стойкость в алюминиевом сплаве в 1,4-2,8 раза.

1 табл. раздела металлическая основа — графит, препятствующей диффузии кислорода в толщу тигля и устраняющей внутреннее окисление чугуна вокруг графита, и тем самым повышению стойкости чугуна в жидких алюминиевых сплавах.

При уменьшении содержания меди в чугуне менее 0,6 мас.Х резко понижается стойкость чугуна в жидких алюминиевых сплавах,. вследствие ухудшения структуры металлической основы и включений графита и отсутствия в структуре чугуна медистой фазы, так как при такой концентрации медь полностью растворяется в железе, При увеличении содержания меди более 4,6 мас.Х эроэионная стой1548244 кость чугуна резко понижается из-за появления структурно-свободного цементита (что обусловлено повышением теплопроводности расплава вследст5 вие увеличения количества медистой фазы в расплаве), распадающегося при длительном контакте с жидким алюминиевым сплавом, что ведет к образованйю в поверхностных слоях об-. разцов и тиглей сетки мелких трещин и к ускорению разъедания. чугуна.

Введение в состав чугуна бериллия в пределах 0,02-0,10 мас.7 способствует повышению плотности чугуна, 15 образованию химически стойких соединений (оксидoB, нитридов и др.), располагающихся в виде мельчайшей пыли по границам эвтектических зерен, и оксидной пленки на поверхности чугуна, в совокупности препятствующих разъеданию его жидкими алюминиевыми сплавами.

При введении бериллия в чугун менее 0,02 мас. его влияние на стой- 25 кость чугуна в жидких алюминиевЫх сплавах не,проявляется, что обусловлено возможно полным его расходом на рафинирование жидкого ме- талла. Введение бериллия в чугун более О, 10 мас.7 не приводит к дальнейшему повышению стойкости в жидких алюминиевых сплавах, экономически нецелесообразно из-за удорожания сплава и усложнения технологии 35 его выплавки и изготовления отливок.

Составы известного и .предлагаемого чугунов и результаты их испытаний приведены в таблице. 40

Как следует иэ результатов испытаний, приведенных в таблице, предлагаемый чугун. по сравнению с известным характеризуется в 1,9-2,8 раза более низкой скоростью разъеда- 45 ния и во столько же раэ более вы-! . сокой эрозионной и эксплуатационной стойкостью.

Чугун выплавляют в электрической печи на-шихте, включающей бО-707 I стального лома.и 30-407. чушкового чугуна,а также (сверх 1007) расчетное количество ферросплавов и леги.рующих добавок для доведения до заданного состава. При этом медь и бериллий вводят в чугун в виде меднобериллиевой лигатуры с 9-117 Be (при необходимости вводят еще металлическую медь). Усвоение чугуном меди и бериллия составляет соответ-. ственно 98-100 и 80-90 .

Чугун в печи нагревают до 1500 С и модифицируют в ковше 0,37 ферросилиция с барием. Из приготовленных таким образом чугунов получают в песчано-глинистых формах заготовки, иэ которых вытачивают образцы для определения эроэионной стойкости в жидких алюминиевых сплавах.

Образцы для определения стойкости в жидких алюминиевых сплавах изготавливают в виде правильной прямоугольной призмы с погружаемой в расплав поверхностью, равной 80 см2.

Все образцы маркируют и взвешивают.

Испытания образцов, предварительно нагретых до 100 С, проводят их погружением в жидкий алюминиевый . о сплав с температурой 750 С и выдержкой в течение 120 ч. По извлечении и охлаждении образцы вновь. взвешивают и определяют потерю массы каждого образца за время испытания.

06 эрозионной стойкости чугунов в жидком алюминиевом сплаве судят по показателям скорости потери массы, выраженной в мг/см,ч. При этом составы чугунов, характеризующиеся меньшей скоростью потери массы, являются наиболее эрозионно стойкими, а большей скоростью потери массы— менее эрозионно стойкими.

Для сравнительных испытаний выплавляют известный состав чугуна при среднем содержании компонентов.

Как следует иэ таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна меди и бериллия обеспечивает повышение эрозионной стойкости в 1,4-2,8 раза.

Формула иЗобретения

Чугун для тиглей плавильно-раэдатрчных печей алюминиевых сплавов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, титан ижелезо, отличающийся тем, что, с целью повышения эроэионной стойкости в жидком алюминиевом сплаве, он дополнительно содержит медь и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод 2,5-3,0

Кремний 2, 0-2,4

Марганец 0,3-0,5

Хром 0,2-0,4

Никель G, 1-О,2

Молибден 0,4-0, б

1548244

Титан

Медь

0,05-0,20

0,6-4,6

0,02-0,!О

Остальное

Бериллий

Железо

Сода9зааае ао аоааитоэ, мас.3 орстаэ щи аа

Зфоаи %7ггаа иг/(си . e) 2,5 2,0 О,5 О,06 О,О4 О,2 О, 1 О,4 О,О5

2>8 2,2 0,4 0,08 0,06,0,5 О ° 15 0,5 0,12

3,0 2;4 0,5 0,10 0,08 0,4 0>2 0,6 0,20

0,6 0,02 Ооталъаое

2,6 0,06

4,6 0,10

18,9

10,1

9,45

26,5

Составитель Н.Косторной

Редактор И.Дербак Техред Л.Серцюкова Корректор И. Эрдейи

Заказ 115 Тирах 485 Подпионое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

09ая агаеюй

2

beâeсгкый

0 ЗЙ Мв 9 S Cr: Ni Ию, TC Зо Со be . Fe

2,9 1,9 08 0,10 0,08 0 5 0,8 0 250,08 0,08