Способ приготовления чугуна

 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при обработке жидкого чугуна для повышения его свойств при последующей термической обработке, что повысит твердость отливок из чугуна. По способу приготовления чугуна обрабатывают его расплав, заливают в формы и подают на термическую обработку. Обработку расплава осуществляют комплексным модификатором в виде смеси, содержащей , мас.%: FeSi 15-20, Mg 19-35, CaF 20-60, FeO 5-26. Комплексный модификатор подают в расплав чугуна в количестве 0,1-0,5% от массы расплава. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке жидкого чугуна с целью повышения его свойств при последующей термической обработке.

Известен способ приготовления чугуна, включающий обработку расплава, при которой проводят науглероживание и модифицирование расплава (см. а.с. N 1636448, кл. C 21 C 1/08, заявл. 28.06.88, опубл. 23.03.91, Бюл. N 11).

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления чугуна, включающий выплавку чугуна, обработку его расплава, заливку в формы и термическую обработку, причем обработку расплава чугуна осуществляют смесью, содержащей, мас.%: CaF₂ - 30 - 80 LiCO₃ - 0,4 - 30 Fe₂O₃ - 5 - 50 CaC - До 40 при этом смесь вводят в количестве 3-5% от массы расплава чугуна (см. патент РФ N 2007493, кл. C 22 C 37/08, C 21 c 1/00, заявл. 13.06.91, опубл. 15.02.94, Бюл. N 3).

Недостаток известных способов заключается в том, что чугуны, подвергнутые такой обработке, имеют недостаточно высокую твердость при последующей термической обработке.

Задачей изобретения является повышение твердости отливок из чугуна, прошедших термическую обработку.

Поставленная задача достигается, тем что в способе приготовления чугуна, включающем выплавку чугуна, обработку его расплава комплексным модификатором в виде смеси материалов, содержащей плавиковый шпат и окись железа, заливку расплава чугуна в формы и последующую термическую обработку, согласно изобретению, в состав смеси дополнительно вводят ферросилиций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%: FeSi - 15 - 20 Mg - 19 - 35 CaF₂ - 20 - 60 Fe₂O₃ - 5 - 26
при этом при обработке расплава чугуна подают комплексный модификатор в количестве 0,1-0,5% от массы расплава.

В чугуне, подвергнутом обработке в расплавленном состоянии предлагаемой смесью, происходит значительное измельчение выделений графита с одновременным увеличением растворимости всех входящих в состав чугуна элементов в твердом растворе. Все это способствует значительному повышению твердости отливок из чугуна, обработанного предлагаемым способом, после его термической обработки.

Осуществления предлагаемого способа с параметрами, выходящими за указанные пределы как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, не приводит к достижению поставленной технической задачи.

Пример. В условиях Кузнецкого машиностроительного завода в индукционной печи емкостью 75 кг была проведена обработка расплава чугуна производства ЗСМК. Обработка проводилась комплексным модификатором в количестве 0,1 и 0,5% от массы расплава. После такой обработки были получены резцы различных размеров и шары мельниц для помола. Химический состав чугуна при этом следующий: C - 4,28; Si - 0,35; Mn - 0,45; P - 0,16; S - 0,031; Fe - ост. Полученные отливки подвергали различным нагревам и закалке с последующим определением твердости. Составы смесей для обработки чугуна, режимы обработки и твердость чугуна после закалки приведены в таблице.

Как видно из приведенных результатов, предлагаемая смесь для обработки расплава чугуна позволяет повысить твердость его после термической обработки - закалки на 11 - 12 ед. HRC (≈ на 20%).

Формула изобретения

Способ приготовления чугуна, включающий выплавку чугуна, обработку его расплава комплексным модификатором в виде смеси материалов, содержащей плавиковый шпат и окись железа, заливку расплава чугуна в формы и его термическую обработку, отличающийся тем, что в состав смеси дополнительно вводят ферросилиций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ферросилиций - 15 - 20
Магний - 19 - 35
Плавиковый шпат - 20 - 60
Окись железа - 5 - 26
при этом при обработке расплава чугуна подают комплексный модификатор в количестве 0,1 - 0,5% от массы расплава.

РИСУНКИ

Рисунок 1