Способ получения чугуна с шаровидным графитом

 

(ii) 47!385

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.06.73 (21) 1933621/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 05.09.75 (51) Ч. Кл. С 21с 1/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений

H OTKPblTHll (53) УДК 669.046(088.8) (72) Авторы изобретения

М. М. Левитан, О. H. Крючков, А. M. Амирханян, В. Г. Сурнин и А. 3. Жилицкий

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт и Мичуринский завод им. Ленина (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА

С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению чугуна с шаровидным графитом, к изготовлению тонкостенных отливок из высокопрочного чугуна. а также к индивидуальной отливке поршневых колец.

Известен способ получения чугуна с шаровидным графитом для тонкостенных отливок типа поршневых колец, заключающийся в расплавлении чугуна, его перегреве и обработке металла специальными шлаками, углеродсодержагцей присадкой, затем глобуляризирующей присадкой, например Mg и, наконец, вторичной обработке графитизатором, после чего металл готов для разливки в формы.

Однако известный способ требует применения специальных, чистых по содержанию примесей шихтовых материалов, например шведских доменных чугунов, выплавленных на древесном угле, а также применения термообработки для получения необходимой структуры, обеспечивающей высокие механические свойства отливок.

Цель изобретения — получение чугуна с шаровидным графитом при сравнительно низком содержании остаточного магния (не более 0,03% ), пригодного для индивидуальной отливки поршневых колец, в частности в сырую песчаную форму с заданной структурой в литом состоянии, с фиксированным количеством карбидов и феррита не более 10% каждого.

Для этого расплавленный ннзкосернистый чугун перегревают в печи до температуры

1500 — 1600 С, обрабатывают углеродсодержащей присадкой в количестве 0,1 — 0,5%, затем силикокальцием в количестве 0,3 — 1,0%, после чего совместно с магнийсодержащей при10 садкой или после нее вводят хромосодержащую присадку в количестве 0,02 — 0,9%.

Перед заливкой металла в формы его дополнительно обрабатывают графитизирующей присадкой, например ферросилицием в коли15 честве 0,5 — 1,2 /о (количество вводимых присадок указывается в % от веса металла).

Оптимальный состав чугуна, подвергаемого обработке, следующий; углерод — 3,5 — 4,0%, 20 кремний — 2,2 — 2,7%, марганец — 0,4 — 1,0%, медь — 0,7 — 1,0%, хром — не более 0,3%, сера — до 0,02%.

В качестве углеродсодержащей присадки используется электродный бой, кокс, графит

25 гранулированный (ТУ-01-18-68) и другие углеродсодержащие материалы.

В качестве магнийсодержащей добавки могут быть использованы различные комплексные модификаторы и лигатуры, например

30 Mg — Ni — Si; Mg — Ге — Si; Мд — Cu и др.

471385

Составитель М. Левитан

Редактор Н. Козлова

Корректоры: Н. Аук и Т. Фисенко

Текред Л.

Казачкова

Заказ 2093у1 Изд. № 716 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4I5

Сапунова, 2

Типография, пр.

В случае введения в чугун хрома совместно с магнием предпочтительно использовать ли-. гатуру, имеющую следующий состав: магний — 8 — 10%, кремний — 30 — 40о/о, медь—

20 — 30 /о, хром — 1,5 — 18,0 /о, железо — остальное.

Магнийсодержащая присадка вводится в чугун одним из известных способов, например, с помощью колокольчика.

Б качестве хромосодержащей присадки применяется феррохром, ферроспликохром, металлический хром и т. д., которые вводят в металл в измельченном виде (1 — 5 мм).

П р и и е р 1. B среднечастотной индукционной печи выплавляют чугун следующего состава: углерод — 3,8 /о, кремний — 2,2 /о, марганец — 0,5 /о, сера — 0,019 /о, хром

0 22 о/о, медь — 0 6 о/о, фосфор — 0 065 о/о.

Чугун перегревают до 1550 С и после трехминутной выдержки подстуживают до 1500 С.

Затем на поверхность расплава вводят бой графитовых электродов с размером частиц

3 — 8 мм в количестве 0,3% от веса металла.

После выдержки в течение 6 мин с поверхности расплава удаляют остатки электродного боя и приса>кивают 1% силикокальция (КАСИ-О). После перемешивания металла и скачивания образовавшегося шлака в расплав вводят 0,8 лигатуры кремний — медь— магний (8,5 магния) одновременно с порошкообразным феррохромом в количестве 0,3 (по хрому) .

Перед разливкой металла в формы его подвергали вторичной обработке графитизатором — дробленым ферросилицием в количестве 1,0 /о от веса металла.

Полученным таким образом металлом были залиты стопки поршневых колец двигателя ЯМЗ-238 в сырую песчаную форму (размер отливки; диаметр нару>кный 138 мм, диаметр внутренний 122 мм, высота 4,9 мм).

Структура полученных отливок: графит шаровидный — размер включений 10 — 35 мк, перлит сорбитообразный и тонкопластинчатый, карбиды — 6,5 — 9,0 /о и феррит — 8,0 /о.

Пример 2. В среднечастотной индукционной печи с тиглем из кварцита расплавляют чугун следующего состава: углерод — 3,9 /о, кремний — 2,6%, марганец — 0,6 /о, сера—

0 018, хром — 0 20 о/о, медь — 0 7о/о, фосфор — 0,09%. Металл перегревают до 1520 С и на поверхность .его вводят 0,3/о электродного боя с размером частиц 4 — 10 мм. После шестиминутной выдержки при температуре

1510 — 1520 остатки электродного боя удаляют с поверхности металла и вводят 0,6 /, силикокальция. Затем металл перемешивают, скачивают шлак и в расплав вводят сначала

0,5500 лигатуры кремний — медь — магний (8,5 — магния), а затем 0,5о/о порошкообразного ферросиликохрома.

Перед разливкой металла в форму его дополнительно обрабатывают дробленным ферросилицием в количестве 1,2% от веса металла.

Подготовленным таким образом металлом залили стопки поршневых колец двигателя

БАЗ-2101 в сырые песчаные формы (размеры отливки: диаметр наружный — 82 мм, диаметр внутренний — 71 мм, высота — 2,6 мм).

Предмет изобретения

1, Способ получения чугуна с шаровидным графитом, заключающийся в расплавлении низкосернистого чугуна, его перегреве и обработке металла углеродсодержащей присадкой, магнийсодержащей добавкой и вторичной обработке графитизатором, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью снижения расхода магния и получения структуры с фиксированным количеством феррита и карбидов, в чугун, после обработки его углеродсодер>кащей присадкой, вводят силикокальций в количестве

0,3 — 1,0о/о от веса металла, а перед вторичной обработкой графнтизатором в-,îäÿò хромосодер>кащую присадку в количестве 0,02 — 0,9 /о от веса металла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хромосодер>кащую присадку вводят одновременно нли после ввода магнийсодержащей добавки.