Способ получения чугуна с шаровидным графитом

 

(Р.) i

< и1785364

oil HcAAHF

Союз Советских

Социалмстическнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.78 (21) 2694025/22-02 (5l)M. Кл.

С 21 С1/10 с присоединением заявки ¹

Гаеударстааниый комитет (28) Приоритет

Опубликовано 07.12.80. Бюллетень ¹ 45 ао делам изобретений

H открытий (5З) ДК 621,. 745 (088.8) Дата опубликования описания 07.12.80 (72) Авторы изобретения

В. И. Гоголев, Г. В. Карташова и М. С. Бодунов (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ

ГРАФИТОМ!

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к способам модифицирования чугуна.

Известен способ обработки расплавленного чугуна с целью получения структуры с шаровидным графитом, при котором заливают чугун а в ковш с магнием и контакт между расплавом и.металлическим магнием или магниевым сплавом задерживается в течение некоторого времени при помощи изоляционного слоя из зернис того карбида кальция и действующего в течениет0 определенного времени перекрытия 111.

Способ имеет сочетание следующих признаков: для перекрытия применяют изделия иэ железа или сплава железа, которое в течение определен ного времени расплавляется в жидком чугуне; изделие для перекрытия расплава имеет цилиндрическую или призматическую форьту и укладывается .в защитный слой.

Недостатками способа являются такие, как 20 применение для покрытия иэделия цилиндрической илн призматической формы, что влечет

3 за собой дополнительную трудоемкость и затра2 ты на их изготовление, а также частичный перерасход дорогостоящей лигатуры на обессеривание чугуна.

Целью изобретения является повышение эф- фективности моднфицирования чугуна при одновременном снижении расхода дорогостоящих компонентов и упрощение технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что перед заполнением ковша металлом, на дно его между лигатурой и защитным покрытием укладывают послойно модифицирующие компоненты с различной степенью активности по отношению к сере, кислороду и к сфероидизирующемудействию, в порядке убывания ее. Прн этом лигатура и модифицирующий компонент разделяются слоем стружки или дроби, Сущность спосо6а состоит в следующем.

На дно разогретого ковша послойно уклады. ваются следующие компоненты с различной степенью активности в порядке убывания ее (в % от веса жидкого металла): стружка из высокопрочного чугуна 0,3 — 1%. лигатура (например Ni — Mg-Ce) — 0,3-1% стружка нэ вы4

785364

Механические свойства по существующему способу

Механические свойства по предлагаемо му способу

" X

48,0; 480 16,6

11,0

21,4

22,2

50,0

49,0

55,4; 48,5

12,1

18,2

49,0

48,0

22,6

21,8

04%

0,2%

0,3%

ВНИИПИ

Тираж 608 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сокопрочного чугуна 0,15 — 0,3%, силикокальций 0,15 — 0;5%, ферросилиций до 1% и сверху снова стружка из высокопрочного чугуна (или дробь), (0,1 — 0,15)%. Количество стружки (дроби) вы:бирается в зависимости от емкости ковша и требуемого времени выдержки металла перед заливкой. В процентном соотношении это составляет 0,5 — 2% от веса жидкого металла. К моменту заполнения ковша произойдет постепенное, прогревание и расплавление поверхностного слоя 10 стружки. Вслед за этим начинает работать ферросилиций, который применяется для уменьшения отбела.

Из группы щелочно-земельных металлов применяют силикокальций, который улучшает жндкотекучесть чугунов и является глобуляризатором.

В результате послойного расплавления компонентов, лигатура (например Ni — Mg-Ce) начина. ет работать в последнюю очередь. В результате реакций в жидком металле образуются мелкодисперсные частицы Р3М (редкоземельные метаплы) и Mg, которые обуславливают сфероидизацию графита.

Кроме того, для еще большего удешевления технологического процесса модифицирования возможно применение лигатуры ФЦМ5 и Ni Mg — Се в соотношении 1:1 при совместной укладке на дно, ковща или через слой стружки. При взаимодействии ФЦМ5. и Ni — Mg — Се получаем повышенное содержание церня, что способствует образованию шаровидного графита, устраняет вредное влияние антиглобуляризаторов, уменьшает количество шлаковых включений, восстанавливает высокое поверхностное натяжение.

Для покрытия расплава используется также и дробь, которая одновременно выполняет роль микрохолодильников, Пример осуществления спосооа.

Чугун состава: С-З,Π— 3,6%, Si 1,3 — 2,5%, Mn 0,3 — 0,5%, Р 008 — 0,11%, S 00180,024%, Fe — остальное, обрабатывали по изt вестному и описываемому способу.

По известному способу в ковш перед заливкой чугуна вводили никель-магниевую ли- 45 гатуру в количестве 10%, закрывали ее железным цилиндрическим элементом и заливали чугун.

По описываемому способу в ковш перед заливкой укладывались послойно следующие элементы (начиная от дна ковша):

Стружка ВП4 0,4%

Лигатура м9 — Се

Стружка ВП4

Силнкокальци и

Заказ 8762/28

Стружка ВП4 0,15%

Ферросилиций 0,5%

Дробь В4 и стружка 0,15%

Свойства полученных чугунов представлены в таблице.

49,0; 47,5 14,4 49,0 . 24,6

10,9 48,0 23,2

49,0; 470 10,0 47,0 25 0

7,0 47,0 - 24 6

Использование предлагаемого способа моди: фицирования чугуна оебспечивает по сравнению с существующими способами следующие преиму цества: упрощение технологического npomecca; надежное получение заданных механических свойств; возможность стабильного процесса модифицирования; использование покрытия в качестве микрохолодильников; способствует образованию зародышей первичного графита в чугуне и управлению размерами графитовых включений и соответственно механическими свойствами ч тчна.

Формула изобретения

Способ получения чугуна с шаровидным графитом, заключающийся в укладке на дно ковша магштевой i лигатуры, накрыванни ее защитным железосодержащим покрытием и заливке металла, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности модифицировання при одновременном снижении расхода дорогостоящих компонентов и упрощения технологического процесса, между магниевой лигатурой и защитным покрытием укладывают послойно модифицирующие компоненты с различной степенью активности (по отношению к се. ре, к кислороду и по сферондизирующему воздействию на графит) в порядке убывания ее,при этом между лигатурой и модифицирующими компонентами укладывают защитный. слой стружки или дроби.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Заявка ФРГ Х 2212575, кл. С 21 С I/10, 1973.