Способ получения чугуна со сфероидаль-ной формой графита

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 16.11.79 (21) 2840822/22-02 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Йо

С 21 С 1/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230581. Бюллетень Йо 19 (53) УДК 621.745.3 (088..8) Дата опубликования описания 23 . 05. 81 (72) Автор изобретения

П.С. Сиротинский

Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт приборостроения Московского научнопроизвОдственного объединения "Темп" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА СО СФЕРОИДАЛЬНОЙ

ФОРМОЙ ГРАФИТА Изобретение относится к литейно.му производству, в частности к способам получения чугуна с шаровидным графитом.с выплавкой металла .в тигельных индукционных печах, и может быть использовано в машиностроении при производстве отливок из высокопрочяого чугуна (диски для полирования шариков подшипников и т.п.).

Известны способы получения чугуна со сфероидальной формой графита, заключающиеся в обработке расплава магнием или его соединениями. При этом получают графит по форме, близкой к шаровидной, что обеспечивает высокие прочностные и пластические. свойства литого чугуна P1).

Однако обработка расплава сопровождается пироэффектом, и выбросами металла, что недопустимо с точки зре- 2О ния условий труда. Для подавления эффекта необходимо применение специального оборудования (гермоковши, автоклавы).

Известен также способ, по кото- . рому после расплавления металла и его обработки по принятой технологии проводят модифицирование расплава иттрием ила редкоземельными ме.таллами (РЗМ) в лигатуре, содержащей 30 пониженное, по сравнению с ФЦМ-5, количество магния. Пониженное (не более 2a) содержание магния в лигатуре с РЗМ уменьшает пироэффект, обеспечивает нормальные условия работы, а барботаж расплава, обеспечиваеь|ый присутствием неб . лысого количества магния, улучшает форму графита, повышая пластические свойства чугуна (2) .

Однако пластические свойства чугуна остаются более низкими, чем при .обработке расплава магнием в соответствии с формой графита. В этом случае также, как и при модифицировании ФЦМ вЂ” 5, требуется термообработка литого чугуна для повышения его пластических свойств ° Присутствие магния в лигатуре РЗМ обуславливает пироэффект.

Цель изобретения — повышение пластических свойств литого чугуна, обработанного РЗМ или иттрием за счет улучшения формы графита.

Указанная цель достигается тем, что после обработки расплава РЗМ или иттрием проводят перемешивание и кратковременный дополнительный нагрев (догрев) металла в течение

25-30 с с удельной мощностью индук831801

Удельная мощность при обработке, кВт/кг

Относитель ное удлинение, %

Время обра- ботки модифицированного расплава интенсивным электро магнитным пе15 ремешиванием в тигле, с

Временное сопротивление

:разрыву, кгс/мм

25 0,25 4

35 0,25 4

58

25 0,70 5

35 0,70 6

59

25 1,20 б

1 20 6

Формула изобретения

BHHHGH Заказ 3409/42 Тираж 618 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ционной тигельной печи 0,2-1,2 кВт/кг емкости тигля при полной загрузке.

Способ осуществляется следующим ,образом.

В тигельной индукционной печи или в другой .печи, где может юыть обеспечено интенсивное электромагнитное перемешивание металла, проводят расплавление металла по принятой технологии. Затем дают в расплав расчетное. количество РЗМ или иттрия. Непосредственно после обработки расплава Р3М или иттрием проводят интенсивный нагрев металла в течение 2530 с с удельной мощностью 0,21,2 кВт/кг емкости тигля для интенсивного электромагнитного перемешивания металла, способствующего образованию графита формой, более близкой к сфероидальиой, чем при обычной обработке расплава РЗМ.Интенсивность перемешивания металла при этом поддается регулированию изменением мощности, подаваемой на индуктор печи. С улучшением формы графита повышаются пластические свойства чугуна. За время дополнительной обработки модифицированного металла интенсивным электромагнитным перемешиванием 25-30 с модифицирующее действие РЗМ или иттрия не исчезает, так как потери их невелики.

Удельная мощность, необходимая .для дополнительного электромагнитного перемешивания с догревом расплава после обработки его РЗМ или иттрием зависит от емкости тигля (чем больше емкость тигля и масса расплава, тем больше должна быть удельная мощность)

Пример. В индукционной тигельной печи "Аякс" с емкостью нейтрального тигля 25-30 кг расплав чугуна состава,%: углерод 3,0-3,6; кремний 2,4; марганец 0,4; фосфор

0,03; сера 0,03, обрабатывают добавкой 0,3% металлического иттрия.Полученный чугун, выпущенный в ковш с обычным вторичным модифицнрованием дробленым ферросилицием ФС75 на струю, заливают в песчаные формы стандартных клиновидных образцов °

Полученный литой чугун имеет прочность 62 кгс/мм при относительном удлинении 2%. Этот же расплав, подвергнутый после ввода иттрия на максимальной мощности печи 30 кВт, т.е. при удельной мощности 1 кВт/кг, дает в чугуне практически шаровидный графит и более высокие Пластические свойства (относительное удлинение 6% при практически сохранившейся прочности 59 кгс/мм )..

Результаты других примеров конкретного выполнения, осуществленных на металле аналогичного состава, приведены в таблице.

Предлагаемый способ позволяет повысить пластические свойства литого металла при возможном уменьшении

35 сечения отливки. Кроме того, при сохранении веса отливок отпадает необходимость в термообработке .

Способ получения чугуна со сфероидальной формой графита при плавке в индукционной печи, заключающийся в расплавлении чугуна, модифицировании его РЗМ или иттрием и его разливке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения пластических свойств чугуна за.счет улучшения формы графита, непосредственно после обработки Р3М или иттрием, металл подвергают электромагнитному перемешиванию и догреву в течение 25-35 с с удельной мощностью 0,2-1,2 кВт/кг емкости тигля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ващенко К.И. и Л. Софрони.

Магниевый чугун. М., Машгиз, 1963, с..120.

2. Литейное производство", ц) 1977, 9 1,. с. 4-5.