Способ получения чугуна

 

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4908651/02 (22) 05.02.91 (46) 15.12.93 Бюл. Ио 45 — 46 (71) Грузинский технический университет (72) Гветадзе P.Ä. Хидашели Н.3. Гогесашвили Г.Н.;

Давиташвили Г.Ш. (73) Грузинский технический университет (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА (57) Использование: производство различных отливок Сущность изобретения: расплав обрабатывают магнийсодержащей лигатурой в плавильном агре(19) RU (И) 2004594 С3. (51) 5 С 21 С 1 10 гате, а графитизирующей и упрочняющей присадками в ковше, в качестве упрочняющей присадки используют борсодержащее вещество в количестве, обеспечивающем остаточное содержание бора в чугуне 001 — 0.03%, в качестве борсодержащего вещества целесообразно использовать ферробор. а в качестве графитизирующей присадки — ферросилиций марки ФС вЂ” 75, которые вводят в количестве соответственно 0,3 и 0,5% от массы расплава. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

2004594

Изобретение относится к литейному производству и металлургии, в частности к технологии модифицирования чугуна, и может быть использовано при производстве различных отливок.

Известен способ получения чугуна с шаровидным графитом, включающий ввод о расплао сфероидизатора и последующее вторичное модифицирование ферросилицием (кн. "Справочник по чугунному литью" под ред. Н.Г.Гиршовича, Л„Машиностроение, 1978, с,246), Недостатком известного способа являются ограниченные возможности гювышения механических и служебных свойств получаемого чугуна, Наиболее близким по технич ской сущности и достигаемому эффекту является способ получения чугуна с шаровидным графитом, включающий последовательную обработку расплава чугуна сначала магнийсодержащей лигатурой, затем одновременно вводимыми в расплав графитизирую щей и уп рачня ю щей и рисадками (авт.со.

К 502946, кл. С 21 С 1/10, 1971), Однако, известный способ не позволяет легировать графитовые включения, в результате чего уровень механических свойств и термостойкость получаемого чугуна остаются сравнительно низкими.

Целью заявляемого изобретения является повышение механических свойств и термостойкости чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения чугуна с шаровидным графитом, включающем последовательную обработку расплава чугуна сначала магнийсодержащей лигатурой, затем одновременно вводимыми в расплав графитизирующей и упрочняющей присадками, обработку расплава магнийсодержащей лигатурой осуществляют в плавильном агрегате, а графитизирующей и упрочняющей присадками — в ковше, при этом в качестве упрочняющей присадки используют борсодержащее вещество в количестве, обеспечивающем остаточное содержание бора в чугуне

0,01 — 0,03 .

В качестве борсодержащего вещества используют ферробор, а в качестве графитизирующей присадки — ферросилиций марки

ФС-75, причем ферробор и ферросилиций вводят в количестве соответственно 0,3 и

0,5 от массы расплава.

В заявляемом способе учтена способность бора замедлять окисление. графита при высоких температурах путем пассивирования его поверхности.

Оптимальное количество бора в чугуне ,,аходится в пределах 0,01-0,03, так как

55 при более высоких концентрациях возрастает степень легированности аустенита и в структуре формируются свободные карбиды, что ухудшает свойства чугуна, а меньшие количества бора в чугуне малоэффективны.

Снижение показателей чугуна при изменении порядка овода компонентов объясняется тем, что при вводе борсодержащего вещества до графитиэирующего модифицирования бор расходуется на образование различных химических соединений и твердых растворов, а не на легирование графита, который образуется позже. Присадка борсодержащего вещества после графитизирующего модифицирования практически не влияет на дисперсность графитовых включений, что также отрицательно отражается на комплексе характеристик чугуна.

Заявляемый способ был опробован при выплавке чугуна для кокилей, Металл плавили в индукционной печи ИТС-1,0, Исходный чугун имел следующий химический состав; углерод — 3,6 . кремний — 1,9, марганец—

0,6%, сера — 0,003, фосфор — 0,06 . Чугун перегреоали до 1450 C и удалив с зеркала металла образовавшийся шлак, вводили в расплав при помощи графитового колокольчика гранулированный магний. Модифицированный таким образом жидкий чугун переливали в предварительно разогретый разливочный ковш, на дно которого l10Me щали 0,3% измельченного ферробора и

0,5 ФС-75, Обработанный и очищенный от шлака расплав заливался в подготовленные формы.

Полученные результаты представлены в таблице.

Указанный способ ввода борсодержащего вещества позволяет легирооать графит и повысить дисперсность структурных составляющих. Включения легированного бором графита о сравнении с обычными армированы металлическими частицами, обладают повышенной микротвердостью (см,таблицу) и благодаря более высокой концентрации примесных микроэлементов при термомеханическом нагружении ведут себя как жесткие. Бор в графитовых включениях сосредоточен на их поверхности, этим объясняется более высокий уровень механических свойств термостойкости и пластичности при высоких температурах.

Результаты заявляемого способа отличаются высокой стабильностью. Термостойкость опытных кокилей в 1,4 раза превосходит соответствующий показатель базовых.

2004594 (56) Справочник по чугунномулитью, и/р М.Г,Гиршовича, Л., Машиностроение, 1978, с,246, Авторское свидетельство СССР

М 502946, кл. С 21 С 1/10, 1971.

Свойства ЧШГ в зависимости от способа его получения оь, ллпа д, 1

Расход маг- Расход ния (лигату- ферросилиры), $ ция, $

Степень деформации при сжатии при

850 С.

Термостойкость, цикл

Количество бора в чугуне. 1(Основные параметры и последовательность ввода компонентов

Вариант

Способ

57

62

26

28

0,8

0.8

0,8

0.8

0.8

0.8

4,2

4,8

5.6

1.8

1,4

3.1

295

0.4

0.4

0,4

0,4

0.4

0.4

615

0.01

0.02

0.03

0.04

0,005

0.03

Предлагаемый

Опробованный

2,3

0.8

320

600

0.4

0,03

0,20

610

2,7

330

Противопоставляемый

По прототипу применяли NlMg лигатуру, содержащую 16 Mg и 841 Ni.

Формула изобретения

Составитель Л,Ганина

Редактор Н.Сильнягина Техред М.Моргентал Корректор p,Êðàâöîâà

Заказ 3380

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

Ввод борсодержащего вещества одновременно с графитизирующей добавкой

Ввод борсодержащего вещества до ввода графитизирующей присадки

Ввод борсодержащего вещества после графитизирующей присадки

Обработка расплава смесью графитизирующей добавки

N P3M

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА с шаровидным графитом, включающий последовательную обработку расплава чугуна сначала магнийсодержащий лигатурой, затем одновременно вводимыми в расплав графитизирующей и упрочняющей присадками. отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и термостойкости, обработку расплава магнийсодержащей лигатурой осуществляют в плавильном агрегате, а графитизирующей

35 и упрочняющей присадками — в ковше, при, этом в качестве упрочняющей присадки ис- пользуют борсодержащее вещество в количестве, обеспечивающем остаточное содержание бора в чугуне 0,01 - 0,03%.

40 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве борсодержащего вещества используют ферробор, а в качестве графитизирующей присадки - ферросилиций марки ФС 75, причем ферробор и ферроси45 лиций вводят в количестве соответственно

0,3 и0,5% от массы расплава.