Лигатура

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии. Лигатура содержит, вес.%: редкоземельные металлы 10-20, кремний 20-30, скандий 1-3, алюминий остальное. Лигатура содержит 1-3 вес.% лантана в составе редкоземельных металлов. Изобретение позволяет повысить механические свойства чугуна и устранить отбел в тонкостенных отливках. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии.

Известна лигатура следующего состава в вес.%:

Барий 10-30
Кальций 7-30
Кремний 1-15
Алюминий 30-70
Редкоземельные металлы 2-35
Железо Остальное

(Авторское свидетельство СССР №561745, кл. С22С 35/00).

Однако недостатками данного изобретения является то, что наличие кальция в лигатуре вызывает ошлакование в процессе модифицирования и тепловую потерю жидкого чугуна, наличие кальция, железа, кремния обуславливает высокую температуру плавления лигатуры и нестабильность получения модифицирования. Кроме того, при использовании этой лигатуры практически невозможно устранение отбела в тонких сечениях отливки (менее 7-9 мм).

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является лигатура следующего состава в вес.%:

Редкоземельные металлы 28-35
Кремний 45-47
Иттрий 3-4
Алюминий 4-6
Кальций 3-4
Железо Остальное

(Справочник по чугунному литью, изд. 3-е, Л.: «Машиностроение», 1978 г., с. 243-246).

Однако недостатками этой лигатуры являются нестабильность эффекта модифицирования, вызванная высокой температурой плавления (1420-1450°С), большой расход РЗМ для получения шаровидного графита 2,5-3,0% от веса жидкого металла, склонность чугуна к отбелу в тонких сечениях отливки /менее 5-7 мм/.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение механических свойств чугуна и устранение отбела в тонкостенных отливках.

Поставленная задача достигается тем, что лигатура, содержащая редкоземельные металлы, кремний и алюминий, согласно изобретению дополнительно содержит скандий при следующем соотношении компонентов вес.%:

Редкоземельные металлы 10-20
Кремний 20-30
Скандий 1-3
Алюминий Остальное

В составе редкоземельных металлов лигатура содержит 1-3 вес.% лантана.

Таким образом, недостатки, присущие известной лигатуре, устраняются, исключается из ее состава кальций, уменьшается содержание кремний и РЗМ, снижается температура плавления для достижения равномерного распределения компонентов лигатуры в жидком чугуне, устраняется склонность чугуна к отбелу в тонкостенных отливках толщиной 5-7 мм.

Алюминий способствует равномерному распределению сфероидизирующих элементов во время выплавки лигатуры, снижает резко температуру плавления (800-900°C).

Лигатуру получают путем расплавления алюминия 900-1000°C и растворения в нем остальных компонентов лигатуры.

Полученную лигатуру вводят на дно ковша с криолитом в количестве (0,1-0,2%) 2,0-2,5% от веса жидкого металла, затем заполняют ее жидким чугуном 3,4-3,8% С, 1,5-2,0% Si, 0,5-0,8% Mu, 0,1-0,12% P, 0,05-0,07% S.

Примеры реализации способа.

В таблице 1 приведены результаты механических испытаний, замера глубины отбела и металлографического анализа чугунов, модифицированных предлагаемой лигатурой.

Количество введенных лигатур предлагаемой и прототипа - 2,5% от веса жидкого металла.

Сравнительные испытания механических свойств показали, что для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без отбела в тонкостенных отливках необходима добавка предлагаемой лигатуры 2,0-2,5% от веса жидкого металла. Для получения максимального эффекта модифицирования чугунов при помощи лигатуры прототипа требуется ввести ее в жидкий чугун в количестве 3,0 вес.%. При этом в сечении отливки 0,5-1,1 мм наблюдается отбел, см. табл.2.

Расход дорогостоящего РЗМ уменьшается в 2 раза по сравнению с прототипом.

В отличие от лигатуры прототипа предлагаемая лигатура хорошо усваивается в чугуне при 1350-1400°С, эффект модифицирования стабилен.

1. Лигатура, содержащая редкоземельные металлы, кремний и алюминий, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит скандий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

редкоземельные металлы 10-20
кремний 20-30
скандий 1-3
алюминий остальное

2. Лигатура по п.1, отличающаяся тем, что она содержит 1-3 вес.% лантана в составе редкоземельных металлов.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии на основе металлизированных окатышей и стальных отходов.

Изобретение относится к электрохимическому получению лигатурных алюминий-циркониевых сплавов. В способе осуществляют анодную гальваностатическую поляризацию циркония с плотностью тока 0,5-4,0 мАсм-2 в течение 1-5 часов в расплавленных хлоридах щелочных металлов или смеси хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов, содержащих расплавленный алюминий или алюминий-магниевый сплав, при температуре 700-750°С в атмосфере аргона.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия, хлорид калия и фторид натрия под покровным флюсом и последующую выдержку полученного расплава.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к химическому составу и технологии получения лигатурных прутков для модифицирования зеренной структуры слитков из алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству легирующих сплавов для сталей и чугунов, и конкретно касается способа получения титансодержащего сплава для легирования стали.
Изобретение относится к металлургии и может быть применено для получения алюминиево-медных лигатур. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к созданию сплава с цирконием и титаном для рафинирования, микролегирования и раскисления стали и чугуна. .
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к сплавам, используемым для легирования сталей титаном. .
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения сплавов на основе алюминия. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении и тракторостроении для изготовления деталей повышенной прочности, например коленчатые валы автомобилей.
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии на основе металлизированных окатышей и стальных отходов.
Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, в частности к способам улучшения свойств чугунов, используемых в машиностроении для изготовления деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок.
Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к способу получения модифицированного чугуна с шаровидным графитом для изготовления деталей машин и оборудования.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения хладостойкого высокопрочного чугуна для производства литых заготовок в условиях массового производства.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении, автомобиле- и тракторостроении при производстве отливок из высокопрочного чугуна с шаровидной и вермикулярной формой графита.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении, автомобиле- и тракторостроении при производстве отливок из высокопрочного чугуна с вермикулярной формой графита внутриформенным модифицированием.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения наноструктурированного науглероживателя для внепечной обработки высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом, используемого в сталеплавильном и литейном производствах.
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при получении высокопрочных чугунов с шаровидным или вермикулярным графитом. Способ включает расплавление шихты в плавильном агрегате, температурную обработку расплава при 1300…1650°С, при этом при получении чугуна с шаровидным графитом первичное модифицирование проводят наноструктурированным науглероживателем в количестве 0,10…0,25% от массы расплава, а вторичное сфероидизирующее модифицирование осуществляют модификатором, содержащим 5…7% магния, в количестве 1,2…2,0% от массы расплава, а при получении чугуна с вермикулярным графитом первичное модифицирование проводят наноструктурированным науглероживателем в количестве 0,10…0,25% от массы расплава, а вторичное вермикуляризирующее модифицирование осуществляют модификатором, содержащим 3…5% магния и 3…6% редкоземельных элементов, в количестве 0,3…0,8% от массы расплава.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении и тракторостроении для изготовления деталей повышенной прочности, например коленчатые валы автомобилей.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении, автомобиле- и тракторостроении при производстве отливок из высокопрочного чугуна с шаровидной и вермикулярной формой графита. Сфероидизирующий модификатор в виде ферросиликомагниевой лигатуры помещают в задней части днища ковша, напротив носка, таким образом, чтобы величина перекрытия им донной части ковша не превышала длину радиуса ее окружности, после этого за время 30…60 с наполняют ковш расплавом чугуна, причем при заполнении ковша металлом струю расплава чугуна подают ближе к носку ковша. Изобретение обеспечивает высокую производительность труда без дополнительного оборудования и техники. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии. Лигатура содержит, вес.: редкоземельные металлы 10-20, кремний 20-30, скандий 1-3, алюминий остальное. Лигатура содержит 1-3 вес. лантана в составе редкоземельных металлов. Изобретение позволяет повысить механические свойства чугуна и устранить отбел в тонкостенных отливках. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Наверх