Сплав для внепечной обработки чугуна

 

Союз Советскик

Соцналнстнческнк

Республик

О П И С А Н И Е ()981422

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22)Заявлено 08.05.81 (21) 3287169/22-02 (5) )Щ. Кд. с присоединением заявки РЙ

С 22 С 35/00

3Ъаударстеапай кемнтет

СССР нв делен нзебретеннй н открытий (53) УДК 669.891 782 74 784

71 893 781 295 777 725 1-196(088.8) (23) ПриоритетОпубликовано 15.12.82, Бюллетень P@ 46

Дата опубликования описания 18 . 12.82

В.Г. Горенко, B.Ä. Краля, С.H. Примеров„ и ФАЛА>--Шейко

> (72) Авторы изобретения

>

Институт проблем литья АН Украинской ССР. (7I ) Заявитель (54) СПЛАВ ДЛЯ ВНЕПЕЧНО ОБРАБОТКИ ЧУГУНА

20-25

40-50

8-9

0.5,0,6

1,0-1,5

Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, в частности к комплексным сплавам, используемым для внепечной обработки чугуна.

Известен сплав для внепечной обраоотки чугуна, содержащий кремний, марганец, кальций, титан, углерод, барий, алюминий и железо 1 ).

Недостатком этого сплава является неудовлетворительная структура обработанного им чугуна и невысокие прочностные свойства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является сплав для внепечной обработки чугуна $2 ) следующего состава, вес.4:

Кальций 20

Кремний

Марганец

Углерод

Алюминий

Барий 1,0-1,5

Железо Остальное

Недостатком известного сплава являются низкие прочностные свойства получаемого чугуна.

Чугун, содержащий, вес. : углерод 3,45-3>53; кремний 1,54-1,61; марганец 0,84-0,87; хром 0,07; фосфор 0,06; сера 0,04, обработанный известным сплавом имеет следующие прочностные свойства:

Предел прочности при растяжении МПа 240

Предел прочности при изгибе, МПа 523

Стрела прогиба, мм . 3,0

Модуль упругости, кгс/мм 12120

Деформация чугуна при 650 К за

0-300 ч составляет при нагрузке

100 МПа 10,8 мм/ч 10

120 МПа 16,6 мм/ч ° 10

140 МПа 21,1 мм/ч.10

160 МПа 26,9 мм/ч ° 10

98142

3 при 800 К и нагрузке

60 МПа 12,0 мм/ч 10

80 МПа 18,9 мм/ч 10 "

100 ЙПа 25,3 мм/ч 10

120 МПа 28,2 мм/ч 10

Целью изобретения является повышение прочностных свойств чугуна.

Для достижения поставленной цели сплав для внепечной обработки чугуна, содержащий кальций, кремний, марга- lO нец, углерод, алюминий, бериллий и железо, дополнительно содержит барий, бор, титан и теллур при следующем соотношении компонентов, вес.. :

Кальций . 5-25 15

Кремний 48-65

Марганец 0 5-7,0

Углерод 0,6-3,2

Алюминий 0 3 2,5

Бериллий 0,05-5,0 20

Барий 0,2-2,0

Бор 0,1-3 5

Титан 0,1-2,5

Теллур 0,05- 1,5

Железо Остальное

Бор вводится в состав сплава с целью перлитизации структуры чугуна и повышения дисперсности перлита..

Влияние бора на микроструктуру начинает проявляться при содержании Зо больше 0,1 . Если содержание бора больше 3,54, то в микроструктуре чу-. гуна появляется кароидоборидная фаза, повышающая хрупкость чугуна и уменьшающая прочностные свойства и,-особенно, длительную прочность.

Титан способствует стабилизации перлита в микроструктуре чугуна. Его стабилизирующее действие начинает проявляться при содержании больше 0,1,,щ а при содержании больше 2,.54 оно ослабляется и наблюдается рост графитовых включений, приводящий к снижению прочностных свойств.

Ввод в состав сплава теллура обес- es печивает повышение дисперсности перлита, уменьшает размеры графитовых включений и увеличивает равномерность их распределения. Влияние теллура начинает проявляться при содержании

2 ф больше 0,054. При увеличении содержания теллура больше 1,5/ в. микроструктуре чугуна появляется структурносвоЬодный цементит и это приводит к снижению прочностных свойств и в первую очередь к уменьшению длительной прочности.

Содержание Ьария в сплаве определяется его количеством в исходных шихтовых материалах. Кроме того, он является сильным модификатором, действие которого на чугун начинает проявляться при содержании в сплаве более

0,2 вес.4.

Пример. Действие предлагаемого сплава проверяют при внепечной oG= работке чугуна. Исходный чугун плавят в дуговой электропечи ДСП-0,5. Химический состав чугуна,мас.4: углерод

3,45-3,53; кремний 1,54-1,61; марганец 0,84-0,87; хром 0,07; фосфор 0,06; сера 0,04. Чугун после расплавления доводят до 1723 К, выдерживают в печи и выливают в ковш при температуре чугуна 1700 - 15 К. Обработку металла необходимым количеством лигатуры или комплексного сплава проводят при переливе чугуна иэ Ьольшого ковша в малый раэливочный ковш. Применяемый для обработки чугуна предлагаемый сплав выплавляют в индукционной печи

МГП-102.

В табл. 1 приведены составы предлагаемого чугуна; в табл. 2 — прочностные свойства чугуна, обработанного предлагаемым сплавом.

Как следует из приведенных в табл. 2 данных предлагаемый сплав ь сравнении с известным оЬеспечивает повышение предела прочности при растяжении нв 17-354, при изгибе на 12194, снижение -деформации чугуна при различных, температурах и нагрузках на 15-304 °

Экономический эффект от использования предлагаемого сплава эа счет повышения прочностных свойств чугуна составит 3,86-4,23 руб. на 1 т чугунного литья.

981422

Таблица 1

Составы сплава

Содержание компонентов, вес.3 (71 1

Ип С AE Be Ва В Ti Те Fe

Са . Si

0,05

0,54

1,832,0

1,56

2,17

0,2

0,84

3,26

2,06 2,27 0 51

3,52 0,63 1,58

0 35

0,47

5,0

0,61

0 3

0,82.22ю 59 48, 0

2 25,0 51,42

3 18,73 56,28

4 14,26 59,14

5 5,0. 62,67

6 10,64 65,0

1I,86 49,12

7,0 2,7

4,81 0,6

6,08 0,81

0,5 ° 2,34

3,58 3,2

2,67 1,59

1,15 1,36

2,29

1,87

1,42

1,26

0,53 2,5 1,24 Остальное

0,85 1 19 1,5

0,05 0,47 0,38

0,24 1,86 0,05

3,5 0,1 0,89

1 !

1 1

1 I

Ю I ! СЧ

I 1

I I

1 . 1

1 1

1 I

I 1

I (о ( о

I 1 ! 1

1 I

Г I

I I

1

1 Ю 1

1 CX)

1 1

1 I

1. 4

1 l

1 I

I Ю I (4

1 1

1 I

Ю

LA (ч о м1 (ч (ч ч

СЧ

iA (" \

СЧ

- и О1 о (ч ч л л

- Ф .ч

Г О м

LA - 2 (A

° ° м м О л

uD

Ю (СО СО

1

1

1

1

1

1 (0 с

1 Е

1 е

1 Ф

S т

1 Ф

1 X

1 К а

1 C

I (0

1

1

I

I

1 !

1

I !

I I

1

1

1

1 (1

I

I

1

1 !

4

1

1

1 !

1

1

1 !

1 !

1

1 Ю (л !

1 (0

Q.

0ъ

1 I1 (О

1 Q

1 (((1 С т

1 Q) ! —

I !

1

I м! л (ч

О1 л л

°

Ю (ч (ч (ч

I

Ю 1

1

I (1

I

1

Ю (ч l

I

1

1

1 о I

О 1

I

I

1

1 !

I т О л л (ч

OO (л

СО л л л

OO м

1 s т

О) Iаи о с о

1 Y о у

CD 0 л м

1 <О

l0 (О с

1 CU X а о

CL

u c (CV м

- LA

Ю м м л м

1 1

О (-. о э z (4. У

04 О а а

1 С: C

S Э ао

c s

S (0 (S (0 с

I

1

I

1

I !

I I

1 О сот

c0zа стi с е с(O. a. S (1

Ct; S

0 т (0 (0 ((4 (: аМЕ

- Ф OO о сч м м м О (ч

Г

I Ф

1 1 (0

О 1u U

1

I

1

1

1

I

I

1 (1

1

1

1

I

1 ! г-!

1 Ю

l

I J ! т

1

0

1 Ю о

I М

1 I

CD

1 <О ! C9

1 (С

1 S

1:Г

I (0 т

I Cl о

1 Ф

I

1

1

1

I

1

1

1 .! Л с

1 СГ

О

Е !

1 1

1 1

1 1

1 (l 1

1 1

1 1

1 1

1 Ю 1 (О

1 Ю 1

1 О I Е!

I <0 1 а 1 (((I 0з 1 S т

1 f0 1 (t) а

Ф I K

1 C t Cl

1 т 1

1 Q) I (0

1- Z

1 1

1 1

l 1

l 1

I I! !

1 1

I !

1 1

1 1

à — т — |—

Ю 1.О I

1

О

° ° ° (л м (ч .! ч э м оС! л м (ч (ч (ч (ч (ч сО л

О О1 О

О1 (Ч х

Ф A м в с| (ч (ч сч

СО м .О

О1 О1 СО

СО С4 м (ч (ч

- 0 CV

OCt СО OQ (ч м м

Ю Ф л м м (ч л о о О О О О СО

Ш О1 О1 (ч (ч (ч (Ч М -0 CA О

9 формула изобретения

98l422

5-25

48-65

0,5-7 0

Составитель А. Соловей

Редактор E. Дичинская Техред А.Бабинец Корректор И. Демчик

Заказ 9640/40

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IlllR "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сплав для внепечной обработки чугуна, содержащий кальций, кремний, марганец, углерод, алюминий, берил- 5 лий и железо, отличающийся тем, что,.с целью повышения прочностных свойств чугуна, он дополнительно содержит барий, бор, титан и теллур при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Кальций

Кремний

Иарганец

Углерод . 0,6-3,2

Алюминий 0325

Бериллий 0,05 5,0

Барий 0,2-2,0

Бор 0,1-3 5

Титан 0,1-2 5

Теллур 0,05 1 5

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 396411, кл. С 22 С 35/00 197I.

2. Авторское свидетельство СССР

II 475406, кл. С 22 С 35/00, 1973.