Способ модифицирования чугуна

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 502032

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.08.74 (21) 2050122/22-2 с присоединением заявки № (51) М, Кл. С 21С 1/00

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 13.04.7б (53) УДК 669.046(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения H И. Рубцов, И, Н. Потапов, А. А. Светлаков, В, Н. Ни, Ю. И. Блинов, А. А. Гурвич, А. П. Усачев и В. Г. Зотов

Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА

Предлагаемое изобретение относится к металлургии.

Изобретение может быть использовано для получения высокопрочных отливок, например чугунных труб.

Для получения высокопрочного чугуна с глобулярной или шаровидной формой графита используют присадки, содержащие магний и другие элементы. По известному способу жидкий чугун обрабатывают серой совместно с порошкообразным углем, используя смесь

0,05 — 0,3% серы и 0,1 — О,б% угля от веса жидкого металла, Однако известный способ имеет ряд существенных недостатков. Так, по этому способу получается чугун, содержащий графит в форме остроугольных пластин или разветвленных розеток, являющихся концентраторами напряжений и очагами разрушения металла. Такая форма графита резко ухудшает физико-механические свойства металла.

Кроме того, модифицирование серой приводит к увеличению склонности чугуна к отбели ванию.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение прочностных характеристик металла и устранение отбела в отливках. Для достижения этой цели в чугун вводят серу в виде серномедного колчедана совместно с цирконием в количестве 1,7 — 3,5% и 0,05 — 0,1% соответственно от веса металла. Серномедный колчедан является менее дорогостоящим материалом, чем сера в чистом виде, Наличие меди в серномедном колчедане

5 позволяет уменьшить склонность чугуна к от-, беливанию и повысить его пластичность.

Присадку серномедного колчедана производят различными способами; например, путем введения в шихту в процессе завалки ее в

10 печь на дно ковша с температурой разливаемого металла 1280 — 1310 С.

Серномедный колчедан, вводимый непосредственно в завалку, окусковывают до размеров

50 — 100 мм. Колчедан измельчают до фрак15 ции 3 — 5 мм.

При модифицировании чугуна серномедным колчеданом в количестве 1,7 — 3,5% графитные включения получаются в виде компактных тел, в частности они приобретают форму

20 ущербных шаров. Получение графита в виде глобулей при указанных концентрациях серномедного колчедана объясняется тем фактором, что наличие серы на границах и субграницах зерен матрицы затрудняет отвод ато25 мов железа и поэтому графит при кристаллизации металла не разветвляется в форме остроугольных пластин.

Кроме того, модифицирование чугуна серномедным колчеданом способствует перлитиза30 ции структуры, что приводит к повышению

502032

Составитель А. Кондратьев Texpep, Е. Подурушина

Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Редактор Н. Вирко

Заказ 617!8 Изд. K 215 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 прочности и твердости металла. При меньших содержаниях серномедного колчедана (менее

1,7%) сера связывается с марганцем и железом в сульфиды, на поверхности которых не зарождается графит в виде глобулей. При концентрации колчедана свыше 3,5% резко увеличивается число сульфидных включений, препятствующих графитизации.

После ввода серномедного колчедана добавляют цирконий в количестве 0,05 — 0,1 от веса жидкого металла. Добавка циркония связана с тем фактором, что при предлагаемых концентрациях серы получается значительное число сульфидных частиц, Это приводит к уменьшению числа центров графитизации.

Введение же циркония резко увеличивает число центров кристаллизации графита и способствует получению чугуна с равномерной перлитной микроструктурой с глобулярным графитом.

При заливке тонкостенных отливок во избежание появления горячих трещин и короб5 лений температуру заливки можно снизить до 1250 С, так как увеличение содержания серы в металле увеличивает его жидкотекучесть на 10 — 15%

Предмет изобретения

Способ модифицирования чугуна, заключающийся в обработке металла серой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения прочностных характеристик металла и устра15 нения отбела в отливках, серу вводят в виде серномедного колчедана совместно с цирконием в количестве соответственно 1,7 — 3,5% и

0,05 — О,l o/o от веса металла.