Способ получения высокопрочногочугуна

 

Ф к аи >tktT9>iQ Щ (в Д

И Е

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050479 (21) 2746504/22-02 ! с присоедииеиием заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 230181 Бюллетень Н9 3

Дата опубликования описания 230181 (51) М. Кл.а

С;21 С 1/10

Государственный комитет

СССР

IIo делаю изобретений н открытий (53) УДК 621. 745 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.С.Шитиков, В.Г.Грушко, В.И.Кошелев и Н.A Ãåäåðåâè÷

Запорожский машиностроительный институт им. В.Я. Чубаря и Купянский. литейный завод (71) Звявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна.

В современном металлургическом производстве для получения чугуна с шаровидной формой графита серый чугун обрабатывают в жидком состоянии магнием, комплексными магнийсодержащими модификаторами, редкоэе" мельными,щелочноэемельными металлами.

При известных способах ввода модификаторов в жидкий металл имеет место низкое их усвоение и, следовательно, повышенный расход модификатора, значительный пироэффект,(особенно при вводе магния или магнийсодержащей лигатуры), выбросы жидкого металла и дымовыделение.

Поэтому для получения чугуна с шаровидной формой графита требуется применение специальных устройств (автоклавы, герметические ковши, крышки и др.1 .

Известен способ получения сферо" идального чугуна путем последовательного модифицирования низкосернистого железа редкоземельными и щелочноземельными металлами и магнийсодержащей лигатурой.

Способ заключается в том, что низкосернистое железо (3,3-4,0Ъ С, 1,0-3,0Ъ 5i 0,2-1,0% Ип, 0,02О, 1Ъ Р; О, 005-0, 06% S ) обрабатывают графитизирующими присадками редкоземельных.и щелочноэемельных металлов в ковше, а затем заливают в форму, имеющую резервуар и литник с фильтровальной сеткой. В резервуаре содержится 0,25-1,25% (по отношению к весу железа ) магниевого сплава.

Сера снижается обработкой карбидом кальция или кальцинированной содой при перемешивании ванны газом, посту15 пающим через пористую пробку, установленную в днище ковша. В первой стадии процесса сфероидизации добавляют смесь фторида церия с силицидом или карбидом кальция. Магниевая до20 бавка вводится в виде магнийжелезокремниевой лигатуры (1 .

Недостаток этого способа получения чугуна с шаровидным графитом заключается в том, что он требует специальной выплавки чугуна с низким содержанием серы и применения редкоземельных металлов, что удорожает производство высокопрочного чугуна.

Цель изобретения — получение ста30 бильных механических свойств и струк798180 туры высокопрочного чугуна Аодифицированием обычного серого чугуна, содержащего 0,09-0,12% серы.

Поставленная цель достигается тем, что в серый чугун на струю жидкого металла при заполнении им разливочного ковша вводят кальциниро,ванную соду в количестве 0,2-0,35% от веса жидкого металла, а магнийсодержащую лигатуру вводят в литейную форму в количестве 1,5-2,0% от металлоемкости форьы, в которой 4060% лигатуры помещают в реакционную камеру, установленную под стояком формы, а оставшуюся часть лигатуры равномерно распределяют в другие реакционные камеры, расположенные по ходу литниковой системы перед питателями отливок.

Пример. Модифицирование железокремниймагниевой лигатурой проводили в литейной форме в количестве от 0,5 до 2,0% от металлоемкости формы. От 30,0 до 70,0% лигатуры помещали в реакционную камеру, установленную под стояком формы, а оставшуюся часть лигатуры равномерно распределяли в другие камеры, расположенные по ходу литниковой системы перед питателями отливки.

В серый чугун с содержанием серы в нем 0,12% перед заполнением им разливочного ковша на струю жидкого металла вводили кальцинированную соду в количестве 3,5 кг/т (0,35%), а затем при температуре 1390 С заливали форму.

Кальцинированную соду вводят в зависимости от содержания серы в исходном чугуне в количестве, достаточном для понижения серы до 0,06%.

Оптимальные присадки кальцинированной соды для чугунов с содержанием серы 0,09% является 2,0 кг/т (0,20%), при 0,12% серы — 3,5 кг/т (0,35%).

Результаты обработки представлены в таблицах 1 и 2.

Как видно из таблицы 1 присадки желеэокремниймагниевой лигатуры ниже

1,5% (от металлоемкости формы ) не оказывают существенного влияния на изменение структуры и механических

15 свойств серого чугуна. Модифицирование серого чугуна желеэокремниймагниевой лигатурой в количестве больше 2,0% не имеет смысла, так как структура и свойства высокопроч, Щ ного чугуна остаются на одном уровне, в то время, как расход лигатуры увеличивается.

Из таблицы 2.видно, что, если в реакционной камере, установленной под стояком формы, модифицирующего реагента находится меньше 40% или больше 60% (от общего количества присадки ЖКИ2), то по сечению отливки наблюдается неоднородность структуры и механических свойств, а в ряде случаев большая часть отливки кристаллизуется со структурой и свойствами обычного серого чугуна.

Это особенно проявляется в отливках, имеющих большой вес, сложную конфигурацию и толстые стенки.

798180

Ю с л

ОЪ

«1

Ю с л

Ch

«-4 о о о с с с л- «««ъ сЧ «Ъ «3

«Ч СЧ «Ч

Ю с лО1

«-«

«Ч О Ю с с с

Со О «СЪ

° «Р «Ч СЧ

«-1

00 с

° 3 о о с с

«««1

«3™Ф л с

Ch н

««Ъ с в

Ch СЧ О с с

Ло О СЧ

«Ч an an л

О\

g c

1 е

CO

D с

СЧ 10 г4 М о о с о о

an

«3

Ю с

Ch

In

D .

°, о ю в

In м о о с с о о

Ю

М

Ю с

СЧ

«1 с ь

Ю

Ю с ь

Ch

Ю

Ю в о о « с с о о

О\

Ю с

О\

«D с о

Ю с

«D

«Ч с

М с

CO

СЧ С Ъ М с с с о о ю

С Ъ с

D 0 ..Ch

В CO с0 с с о о о

Ch с

ОЪ с о о In

rt «Ч

« с

СЧ СЧ

СЧ

Ю \

° -4

СЧ

«О

D Ф с

СО СО

М с с

М С Ъ

СЧ Ф с

СЧ

«Ф с

«Ч

М с

«СЪ с

Ю о In D с с с

Ч СЧ (Ь-iS-OS) гигой (SSE О) айоо веннеаобинийчивХ

«-4 СЧ М «3 an 10

I«1

ФИ

;ц с жн нж ие

«б 63 с о ю со о ю

«м + о

mal В

798180

1 и о и

Е о х

1 а сС а Ф с3 С Ъ

СЧ СЧ и ф

Р М

СЯ е х н

K o

СЧ с

Ю с

СЧ тЧ с с

СЧ СЧ л с

D о с

СЧ

Ю %-1 с с

СЧ СЧ

IA СЧ с с о ю а а

CO с О

СЧ

%-1 с

Ю а

D с

IA о ю с с о о а а

СР с

СЧ

1б Х х х н х

ox по о н и х н и (б

Х

f0

Ф х

Э 1 х н хо а

Ф !

0 г l а IA Ф С Ъ РЪ

СЧ СЧ CV

СЧ

РЪ а а а сф

СЧ СЧ СЧ

Ю

СЧ

СЧ!

% 1

СЧ

Ф х х и р х х (б х

Е о ю с с

СЧ СЧ СЧ ф с

D т-С с

СЧ

СЧ О с с

СЧ СЧ

Ю с о

СЧ с

ЧР с о Ф с

СЧ

РЪ

СЧ СЧ с с о о а а

Ю с о а

СО с

Ю (Ч

1 х н е о х

Мхх хнх

Х И СС1, е

Q 0 1 и

+D .41

СС! 4

Ц

+D

41

СС! !:!

ИР dP

О D

CO C0

И И

D ф

И

ck> р а

+ Сс о

,ф

4СО

Ц Ц

Оа

Я н ео

Х 1" х

g н с

И4

1б Ю х 1

Э хо х ах х энх !

o o m а3 х х ц о ф

М

Ц

+о

4 CO

СО

М

Ц о

CO

И дР ь л

И с о о ф ф

В3 !х

СО

Я Ц

Ц Ц

Ф

Ф х э х хе ! 0 н ецио ах о

o mg а

РЪ

° 3 ь с

D а

РЪ о с ь

LA а Ф . Ф о о

°, с о о а-1

СЧ ь с

cl

СЧ

Ю с ь

РЪ

СЧ ь с .о ф

С Ъ о с о

ОЪ

M РЪ о о с с о о

;х

Э Х х g

Мха хнх

x o c." (б н

ХО О

СЧ

° Ф о с

CO

СЧ о с о

Ч) ф ф

РЪ РЪ С Ъ о о о с с с о о ь

iO

СЧ о с

D н х в ю н

1 I I х б н а0 ох

Э Х яФ х В

Фнх дхоти

СО

СЧ

Ю с о ф

Ю

D с

CO

M о о

\ о о

CO

%1 ь с о

Ю

% о с о о о. о с с с о о о ч а а

Ю с

Ю л

Ю с

D 1 о с

РЪ х

СО Я

D с

СЧ

1А с

СЧ . С! М

lg о н и о и о

Е н х

1 х

lQ x. а3 а

,» н х » а н

4 п3

Е о и о х

0 о э нж и оы х е х х

K а

Э о

Ц и

1 I 1

Э!!И О,Ю

Э аP,ХЫ01e Í

° w ю ох -мои хойах эох й1

1:юх:еааххцоа она,хмоэмэоыо

ХO!бXIOХИНЦХХВ

1 Х а

ХН 1 ХСЧОа о э оаИВ е

М W а r. O W !0 и о а о с с с !

A %-1 Ю (Ч сч а а а

IO 1

СЧ чФ сф чр о о о о с с о о о о

С"Ъ сР РЪ

СЧ Ф «! о о о о с с о о о о о о о о с с с о о о о

< 1 Ф а чР

798180

Формула изобретения

Составитель A. Кондратьев

Техред С.Мигунова Корректор О.Ковинская

Редактор A. Судын

Заказ 9953/31 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения высокопрочного чугуна, включающий обессеривание чугуна в ковше кальцинированной содой и модифицирование в литейной форме магнийсодержащей лигатурой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения стабильных механических свойств и структуры высокопрочного чугуна из серого с содержанием серы

0,09-0,12%, кальцинированную соду в количестве 0,2-0,35% от веса жидкого металла вводят на струю жидкого ме- . талла при заполнении им разливочного ковша, а магнийсодержащую лигатуру вводят в форму в количестве 1,5-2,0% от металлоемкости формы.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что 40-60% магннйсодержащей лигатуры помещают в реакционную камеру, а оставшуюся часть лигатуры равномерно распределяют в другие реакционные камеры.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1437372, кл. В 22 0 1/00, 1974.