Состав расходуемого электрода для электродугового переплава чугуна

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 615612

Х, ; .

2 (51) М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15. 12,75 (21) 2199546/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 15,07.78.Бюллетень №26 (45) Дата опубликования описания05ОР &

Н 05 В 7/07

С 21 С 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) У Д К 6 2 1, 79 1, ° 042(088,8) Н. М. Сытник, Ю. Ф. Гарцунов, В. Н. Лиханосов, В. П. Шабаль, П. М. Несвит и П. С. Сиротинский (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исслеповательский и конструкторскотехнологический институт компрессорного машиностроения (71) Заявитель (54) СОСТАВ РАСХОД,УЕМОГО ЭЛЕКТРОДА

ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ПЕРЕПЛАВА

ЧУГУНА

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к получению чугуна с шаровидным графитом при электродуговом процессе и может быть использовано, например в компрессоростроении, для получения заготовок деталей цилиндро-поршневой группы.

Известен состав расходуемого электрода для электродуговой сварки чугуна с шаровидным графитом, содержащий стержень из высокопрочного чугуна, в состав покрытия которого входят.графит и комбинации редкоземельных и щелочноземельных металлов (1). Однако размеры, конструкция и состав известных электродов не позволятст использовать их для электродугового переплава в промышленных условиях.

Известен состав расходуемого электрода, обеспечивающий получение в слитке чугуна с шаровидным графитом (2). Состав расходуемого электрода состоит из чугунной оболочки, заполненной порошкообразной шихтой специального состава. В состав шихты входят силикокальций, окись лантана, ферроцерий и мишметалл.

Однако этот электрод обладает существенными недостатками, так как при электро2 дуговом процессе происходит выгорание ферроцерия и мишметалла, и модифицирующее действие шихты при этом проявляется слабо.

Применение же высокого содержания этих компонентов нецелесообразно экономически и ведет к уменьшению доли чугунной оболоч.ки, т.е. к потере производительности процесса переплава. Кроме того, изготовление шихты, содержащей ферроцерий и мишметалл, встречает большие трудности, так как при ее измельчении ферроцерий и мишметалл интенсивно окисляются и сгорают. Для предотвращения этого явления применяют газовую или жидкостную защитную среду, что значительно усложняет технологический процесс приготовления шихты.

Целью изобретения является разработка такого состава электрода, при котором обеспечивается стабильное модифицирующее действие шихты и устраняются при этом недостатки, свойственные известному электроду.

Поставленная цель достигается тем, что в состав заявляемого электрода, содержащего чугун и порошкообразные силикокальций и окись лантана, дополнительно вводят плавиковый шпат при следующем соотношении

25 компонентов, Вес. %:

615612

Таблица 1

96,6

96,8

96,5

0,2

2,8

0,4

1,9

1,0

0,3

0,4

1 6

Таблица 2

046 01 008 ост.

0,65 О, 11 О, 085 ост.

0,57 О, 12 0,081 ост.

3,45 1 56

3,19 1,71

3,26 2,03

Силикокальций l,6 — 2,8

Окись лантана 0,4 — 1,5

Плавиковый шпат р 2 р 4

Чугун Остал ьн ое.

Количественное соотношение компонентов определяется технико-экономическими показателями, что подтверждено экспериментально. Силикокальций служит модификатором и к тому же хорошо стабилизирует дуговой разряд. Кроме того, силикокальций восстанавливает из окиси лаптана лантан, который является хорошим модификатором.

Содержание силикокальция ограничивается, в основном, содержанием кремния в выплавляемом слитке и зависит от химического состава чугунной оболочки электрода. Для улучшения модифицирующего эффекта электрода введена окись лантана. Нижний предел содержания окиси лантана ограничен тем, что при меньших содержаниях не обеспечивается стабильной шаровидной формы графита. Превышение указанного верхнего предела ведет к эффекту перемодифицирования, и, кроме того, экономически нецелесообразно. Присутствие плавикового шпата, как показали исследования, заметно усиливает модифицирующее действие шихты указанного состава. Кроме того, плавиковый шпат повышает жидкотекучесть образуюшегося при переплаве шлака, и тем самым уменьшает возможности образования в слитке шлаковых включений. Пределы его содержания выбраны из условия обеспечения полного разжижения образующегося при переплаве шлака, который является весьма тугоплавким.

Конкретные примеры составов расходуемых электродов для электродугового переплава чугуна приведены в табл. 1.

Предлагаемый электрод представляет собой чугунный стержень любой формы (предпочтительно круглой) из любой марки се-... рого или передельного чугуна, в котором любым известным способом выполнено отверcrise заданного диаметра. Образованную отверстием полость заполняют шихтой из мелко помолотых (0,056 мм) и тщательно перемешанных компонентов.

Применение расходуемых электродов предлагаемого состава дает в слитках при электродуговом переплаве чугун с шаровидной формой графита, что было экспериментально подтверждено в лабораторных условиях. Переплавляют электроды составов, указанных в табл. 1.

Химический состав чугунной оболочки электродов приведен в табл. 2.

Электродуговой переплав ведут на лабораторной установке, диаметр электродов—

30 мм. Питание дуги осуществляют от источника переменного тока, Режим переплава:

U = 38 — 40 В, 1 = 1600 — 1800 А. Переплав ведут в графитовый неохлаждаемый кокиль. Размер, полученных слитков: ф 80 мм, 200 мм. Металлографические исследования микроструктуры показали наличие во всех слитках графита шаровидной формы.

Химический состав выплавленных слитков находится в пределах: 3,1 — 3,3% С; 2,5 — 2,8%

Si; 0,71 — 0,74% Мп; 0 045% . > и 0,093% P.

Таким образом, предлагаемый состав электрода позволяет при электродуговом пезп реплаве получить в слитке чугун с графитом шаровидной формы без применения в шихте таких легкоокисляющихся компонентов, как ферроцерий и мишметалл. Это позволяет улучшить качество слитка, упростить технологию изготовления электродов и сниЗ зить их стоимость.

615612

Формула изобретения

Составитель Б. Иванов

Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Тираж 992 Подписное

Редактор Н. Потапова

Заказ 3925/46

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состав расходуемого электрода для электродуговога переплава чугуна, содержащий чугун, силикокальций и окись лантана, отличающийся тем, что, с целью увеличения модифицирующего эффекта при переплаве, в него дополнительно введен плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Силикокальций 1,6 — 2,8

Окись лантана 0,4 в 1,5

Плавиковый шпат 0,2 — 0,4

Чугун Остальное.

Источники информации, принятые во вни5 мание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1292998, кл. 49 Н 35/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 399190, кл. С 21 С 5/56, 1971.