Способ получения чугуна с вермикулярным графитом

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении чугуна с вермикулярной формой графита (ЧВГ). Цель изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна . Предлагаемый способ получения ЧВГ включает расплавление металла, выпуск расплава в раздаточный ковш, сфероидизирующее модифицирование расплава в ковш путем присадки на его дно РЗМ-содержащей лигатуры, выдержку расплава при 1290-1300°С втечение 5-10 мин и вторичную обработку расплава в разливочном ковше технической медью. Использование технической меди взамен ферросилиция ФС 75 позволяет получить по предлагаемому способу чугун с повышенными в 1,42- 1,59 раза механическими и в 1,19-9,3 эксплуатационными свойствами. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 21 С 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4453924/02 (22) 05.07.88 (46) 30.09.91. Бюл. N. 36 (71) Белорусский политехнический институт (72) П. И. Попов, Е, И. Шитов, Л, Л. Счисленок и Е. В, Быстрова (53) 669.15-018,2(088,8) (56) Высококачественные чугуны для отливок, — M.. 1982, с. 188-194.

Авторское свидетельство СССР

М 1359306, кл. С 21 С 1/10, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА C ВЕРМИКУЛЯРНЫМ ГРАФИТОМ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении чугуна с вермикулярной формой графита

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке способов получения чугуна с вермикулярной формой графита.

Цель изобретения — повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна.

В качестве материала для вторичной обработки выбрана медь.

Пример . В лабораторных условиях чугуны выплавляют в индукционной тигельной печи МГП 102 емкостью 150 кг с кислой футеровкой. В качестве шихтовых материалов используют чугун литейный, ЛК5, ЛК6, сталь 45, ферросилиций, ферромарганец. После расплавления шихты чугун перегревают до 1480-1500 С и после выдержки охлаждают до 1380 — 1400 С, Состав получаемого чугуна, %: углерод 3,4 — 3.7;

° Ы 1680778 Al (Ч ВГ). Цель изобретения — повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна. Предлагаемый способ получения ЧВГ включает расплавление металла, выпуск расплава в раздаточный ковш, сфероидизирующее модифицирование расплава в ковш путем присадки на его дно Р3М-содержащей лигатуры, выдержку расплава при

1290 — 1300 С втечение 5 — 10 мин и вторичную обработку расплава в разливочном ковше технической медью. Использование технической меди взамен ферросилиция

ФС 75 позволяет получить по предлагаемому способу чугун с повышенными в 1,42—

1,59 раза механическими и в 1,19 — 9,3 эксплуатационными свойствами. 3 табл. кремний 1,45 — 2,5; марганец 0,65 — 1,0; сера

0,04 — 0,11 и фосфор 0,04 — 0,2, Модифицирование при 1320-13300С продолжают лигатурой марки Спецмиш-2 (TY 15-5-78-76) состава, %: кремний 40,3; алюминий 5,5; железо 18,1; редкоземельные металлы 36,1. Для вторичной обработки расплава используют- медь марки М1 (ГОСТ 850 — 78), которую вводят на дно в разливочный ковш емкостью 10 кг, Заливку чугуна в форму проводят в течение 3-7 мин, Для исследования структуры и свойств чугуна, полученного по предлагаемому способу, используют добавки Сцемиш и меди на нижнем, среднем и высоком уровнях. Температуру и время выдержки расплава изменяют в процессе обработки и разливки металла.

1680778

Таблица 1

Технологические параметры известного и предлагаемого способов

Технологические параметры

Способ обработки чугуна

Время выдервки перед разливкой, мин

ТемпеВеличина добавки

Фс75,Х

ТемпеВремя выдержки расплава, мин

ВеличиТемпература распла ва, С

Уровень технолоВеличи на добавки меди,Х ратура легирования медью, на добавки

Сцемиш, Х р а тура вторичного модифицирования, С гических параметров

0,5

7,5 1290

1320

Известный Средний

Предлагаемый

1290 0 4 3

1295 0,65 5

Никний 1320 О, 8 5

Средний 1325 1,1 7,5

Верхний, 1330 1,4 10

1300 0,9 7

Микроструктуру чугуна изучали по

ГОСТ 3443-77 с помощью металлографического микроскопа МИМ-7.

Исследования механических свойств производят по существующим стандартам на методы испытаний: на изгиб — по ГОСТ

24804-81 на комплекте иэ трех литых образцов диаметром 30 и длиной 340 мм; твердость по Бринелю — no ГОСТ 24305-81; на растяжение — по ГОСТ 24506-91.

Испытания на термостойкость проводят на образцах диаметром 30 и толщиной

5 мм, собранных в пакет, которые периодически погружают в ванну с расплавом свинца при температуре 720 5оС в течение 45 мин, охлаждают в проточной воде

8 — 10 с и после этого обдувают сжатым воздухом 40 — 60 с. После охлаждения в воде температура поверхности образцов 140—

150 С. Термостойкость оценивают по количеству циклов до разрушения образцов и по количеству трещин по краю шлифа в зависимости от числа циклов.

Испытания на окалиностойкость проводят в соответствии с ГОСТ 6130-71 периодическим взвешиванием обраэцовцилиндров диаметром 10 и высотой 20 мм.

Испытания проводят в электрической муфельной печи при 820 С, Окалиностойкость оценивают по удельному приросту массы образцов (г/м ) периодически после 10-ча2 совой выдержки. Взвешивают образцы на аналитических весах ВЛА-200 гlм точностью + 0,1 мг.

Испытания на ростоустойчивость проводят на образцах-цилиндрах диаметром 20 и длиной 100 мм, по торцам они имеют штифты из коррозионностойкой стали

5 Х18Н10т. Температура испытаний 820 С.

Рост чугуна оценивают путем измерения длины образцов с помощью микрометра периодически после 10-часовой выдержки.

Технологические параметры, структу10 ра, механические и эксплуатационные свойства чугунов приведены в табл. 1, 2 и 3.

Как следует иэ данных табл. 1 — 3, использование при вторичной обработке меди взамен феросилиция позволяет по15 высить механические свойства (твердость — в 1,48 — 1,59 раза, прочность оЬ вЂ” в 1,441,59 раза, о4 — в 1,42 — 1,52 раза), а также улучшить эксплуатационные свойства (термостойкость — в 1,19-2,38 раза, ростоустойчи20 вость — в 1,3-2,4 раза и окалиностойкость— в 2,7 — 9,3 раза).

Формула изобретения

Способ получения чугуна с вермикулярным графитом, включающий расплавление

25 металла, выпуск расплава в раздаточный ковш, на дно которого предварительно вводят сфероидизирующую лигатуру, вторичное модифицирован ие расплава в разливочном ковше, отличающийся

30 тем, что, с целью повышения механических и эксплуатационных свойств чугуна, после ввода сфероидизирующей лигатуры расплав выдерживают в течение 5 — 10 мин при

1290-1300 С. а вторичное модифицирова35 ние осуществляют технической медью.

1680778

Та блиц а 2

Структура и механические свойства чугуна по известному и предлагаемому способам

Способ обработки Уровень

Механические свойства

Струк тура технолочугуна

КолиВременное соВременное согических параметро противление разрыву, МПа

80 1600

0,20

Известный

360

Средний

800

Предлагаемый

20 2380 520 1140

0,42

0,50

5 2480

3 2550

560 1200

575 1220

0,52

Табпнца3

Эксплуатационные свойства чугуна по известному н преплегаемоиу способен

Зксплуатационные свойства

Способ обработки чугуна

Уроне техн

Ростоустойчнвость алниостойкость пар ров ьньй прирос: массы, г/и

Рост, 1

Продолвительность испытаний, ч

210 50 120 148 215 225 0,38 0,42 0,60 0,78 0,98

Известный

Средний

Предлагаеный

500 20 34 54 70 76 0,20 0,30 0,41 0 ° 52 0,59

350 5 14 18 20 22 0,28 0,20 0,32 0,42 0 51

250 16 30 42 52 60 0,16 0,23 0,39 0,40 0,49

Составитель Н.Касторной

Редактор М.Петрова Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 3286 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ники нй

Средний

Верхний

Нижний

Средний

Верхний телень фероидиации рафита чество феррита, 7

Твердость у

MIIa про тивление изгибу, МПа