МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ШИХТА Российский патент 1995 года по МПК C21C1/08 C22C35/00 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для выплавки качественных чугунов для получения ответственных отливок.

Наиболее близким техническим решением является металлическая шихта следующего состава, мас.%: Чугун доменный чушковый 20-40 Чугунные отходы 25-50 Стальные отходы 5-20 Ферросплавы 5-10 Лигатура на основе железа 5-20 причем лигатуры на основе железа содержит, мас.%: Фосфор 0,1-0,4 Хром 0,05-1,0 Кремний 0,1-1,0 Молибден 0,05-1,0 Углерод 0,8-2,0 Титан 0,01-0,05 Никель 0,05-1,0 Азот 0,005-0,01 Сера 0,1-0,4 Железо Остальное
Однако чугуны, выплавляемые с использованием данной шихты, имеют недостаточную плотность и горячую твердость, а отливки, залитые этим чугуном, поражены газовыми и усадочными дефектами.

Кроме того, известная шихта предусматривает использование значительных количеств чушковых чугунов.

Цель изобретения - экономия чушковых чугунов, повышение плотности и горячей твердости выплавляемого чугуна при уменьшении брака отливок по газовым и усадочным дефектам.

Предлагаемая металлическая шихта, содержащая чушковый чугун, стальные отходы, лигатуры, ферросплавы и чугунные отходы, содержит компоненты в следующем соотношении, мас. % : Чугуны чушковые 15-19 Стальные отходы 5-10 Лигатура 22-45 Ферросплавы 1-10
Чугунные отходы Остальное причем лигатура содержит, мас.%: Углерод 1,3-3,0 Кремний 0,1-0,5 Марганец 0,10-1,5 Фосфор 0,05-0,20 Сера 0,05-0,20 Хром 0,04-1,0 Медь 0,03-1,0 Титан 0,05-0,3 Ванадий 0,03-0,30 Никель 0,03-0,15 Бор 0,002-0,006 Железо Остальное
Благодаря заданному химическому составу лигатуры, в первую очередь введению бора и ванадия, она обеспечивает улучшение наследственных свойств выплавляемого на основе предлагаемой шихты чугуна.

Известно введение в состав шихты 5-20% лигатуры для повышения изотропности свойств выплавляемого на ее основе серого чугуна.

П р и м е р. Шихту, состоящую из 19% чушкового чугуна, 10% стали и ферросплавов, 45% лигатуры, содержащей, мас.%: С 30; Si 0,5; Mn 1,5; Р 0,2; S 0,2; Cr 1,0; Сu 1,0; Ti 0,30; V 0,30; Ni 0,15; В 0,006, Fe - остальное и собственных чугунных отходов (возврата), загружали в индукционную печь емкостью 60 т.

Температура выпуска чугуна из печи составляла не более 1500^оС, а температура заливки не менее 1400^оС.

Полученные чугуны заливали в стандартные образцы, на которых определяли твердость и прочность.

Количество газовых раковин подсчитывали на отливках гильз блоков цилиндров, а число усадочных дефектов определяли на отливках блоков цилиндров.

Анализ данных, приведенных в табл. 1 и 2, показывает, что в сравнении с известной шихтой (пример 1) использование предлагаемого технического решения (примеры 2-4) позволит повысить качество изготовленных на его основе отливок и повысить их долговечность при снижении расхода дефицитных исходных материалов.

Использование: при выплавке чугунов для получения качественных отливок. Сущность изобретения: для повышения плотности и горячей твердости при уменьшении брака по газовым и усадочным дефектам и снижения расхода чушковых чугунов шихта содержит, мас.%: чушковой чугун 15 - 19; стальные отходы 5 - 10; ферросплавы 1 - 10; лигатуры 22 - 45; собственные чугунные отходы - остальное, а лигатура содержит, мас.%: углерод 1,3 - 3,0; кремнии 0,1 - 0,5; марганец 0,10 - 1,5;фосфор 0,05 - 0,20; сера 0,05 - 0,20; хром 0,04 - 1,0; медь 0,03 - 1,0; титан 0,05 - 0,3; ванадий 0,03 - 0,30; никель 0,03 - 0,15; бор 0,002 - 0,006; железо - остальное. Чугун, выплавленный из этой шихты имеет: плотность 7,05 - 7,12 г/см³, твердость НВ при 20°С 197 - 217, при 500°С 187 - 207, количество отливок с газовыми и усадочными дефектами не превышает 0,4%. 2 табл.

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ШИХТА для выплавки серого чугуна, содержащая чушковый чугун, стальные отходы, лигатуру, ферросплавы и чугунные отходы, отличающаяся тем, что, с целью повышения горячей твердости и прочности выплавляемого чугуна, экономии чушковых чугунов и снижения брака отливок по газовым и усадочным дефектам, она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Чушковый чугун - 15 - 19
Стальные отходы - 5 - 10
Лигатура - 22 - 45
Ферросплавы - 1 - 10
Чугунные отходы - Остальное
причем лигатура содержит, мас.%:
Углерод - 1,3 - 3,0
Кремний - 0,1 - 0,5
Марганец - 0,10 - 1,5
Фосфор - 0,05 - 0,20
Сера - 0,05 - 0,20
Хром - 0,04 - 1,0
Медь - 0,03 - 1,0
Титан - 0,05 - 0,30
Ванадий - 0,03 - 0,30
Никель - 0,03 - 0,15
Бор - 0,002 - 0,006
Железо - Остальное.