Способ обработки расплава модификаторов и легирующих добавок Советский патент 1983 года по МПК B22D27/02 

ел

оо Изобретение относится -к литейному производству, в частности к способам обработки жидких модификаторов и легирующих добавок, вводимых в жидкий чугун, и может быть использовано на машиностроительных предприятиях для получения литейного чугуна с повышенными механическими свойствами. Известен способ обработки расплава модификаторов и легирующих добавок, вводимого в литейный чугун, включающий пропускание через расплав пульсирующего электрического тока с коэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение на расплав электромагнитного поля 1. Недостатком известного способа является недостаточное повышение механических свойств литейного чугуна, в которьш введены модификаторь и легирующие добавки, так как последние вйосят в него газы и неметаллические включения. Кроме того, компоненты, входящие в состав модификаторов и легирующих добавок, имеют низкую химическую активность, что также не позволяет в полной мере повысить свойства литейного чугуна. Цель изобретения - повышение механических свойств литейного чугуна. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки расплава модификаторов и легирующих добавок, вводимого в литейный чугун, включающем пропускание через расплав электрического пульсирующего тока с коэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение На расплав электромагнитного поля, на расплав модификаторов и/или легирующих добавок перед его вводом в литейный чугун накладывают постоянное электромагнитное поле Напряженностью от 0,8 до 1,5 кЭ. Через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток с коэффициентом пульсации от 0,002 до 1,0. Кроме того, через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток в виде импульсов с частотой следования от 2 до 50 кГц. Параметры, характеризующие токовые и электромагнитные режимы обработки расплава модификаторов и легирующих добавок определены экспериментально, исходя из повыщения механических свойств литейного чугуна по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, в который были введены модификаторы и/или легирующие добавки, обработанные известным способом. В процессе обработки расплава модификаторов и/или легирующих добавок по предлагаемому способу происходит частичная ионизация входящих в их состав компонентов, что приводит к повышению химической активности модификаторов и/или легирующих добавок и к увеличению общей концентрации токоносителей (электронов и ионов), которые при вводе модификаторов и/или легирующих добавок в жидкий литет{Ный чугун в местах энергетических флюктуации повыщает металлическую связь между слоями кристаллической решетки графита, благодаря чему включения последнего становятся более утолщенными и разобщенными. При взаимодействии пульсирующего тока с постоянным магнитным полем в расплаве возникает сила, направление которой (при соответствующем направлении протекающего через расплав тока) совпадает с направлением силы тяжести, а ее величина пропорциональна амплитуде пульсаций электрического тока. Последнее вызывает колебание расплава и его кажущееся утяжеление Утяжеление расплава и его интенсивное перемешивание за счет возникающих колебаний обуславливают дополнительную дегаз цию и удаление неметаллических включений по сравнению с расплавом модификаторов и/или легирующих добавок, обработанным известным способом. Следствием протекающих процессов является повыщение активности компонентов, входящих в состав модификаторов и/или легирующих добавок, что н обуславливает повышение механических свойств литейного чугуна, в который введены указанные добавки, обработанные согласно предлагаемому способу. Пример 1. Модификатор (ферросилиций ФС-75) расплавляют в тигельной печи. В тигель вводят электроды, к которым подключают источник пульсирующего электрического тока, позволяющий также подавать ток в виде импульсов. Тигель с электродами помещают между полюсами электромагнита, создающего постоянное электромагнитное поле напряженностью 0,8 кЭ. Коэффициент пульсации электрического тока составляет 0,002 (частота следования импульсов - 2 кГц). Продолжительность обработки составляет 3 мин. После обработки жидкий модификатор вводят в расплавленный литейный чугун. Механические свойства полученного литейного чугуна повысились на 1 марку по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, обработанного модификатором в соответствии с известным способом. Пример 2. Модификатор и приемы его обработки те же, что и в примере 1. Напряженность наложенного на расплав модификатора постоянного электромагнитного поля устанавливают равной 1,5 кЭ, а коэффициент пульсации электрического тока - 1,0 (частота следования импульсов - 50 кГц). Г1осле обработки расплав модификатора вводят в жидкий литейный чугун. Механические свойства полученного литейного чугуна повысились на 1 марку по сравнению с механическими свойствами литейного чугуна, модифициррван.ного модификатором, обработанным известным способом. Пример 3. Модификатор и приемы его обработки те же, что и в примере 1. Напря3

женность наложенного на расплав постоян-Предлагаемый способ позволяет активиного электромагнитного поля составляетзировать процессы модифицирования и ле1,5 кЭ, коэффициент пульсации тока равенгирования и уменьшить расход модифика0,6 (частота следования импульсов-35 кГц)-торов и легирующих добавок, повысить меПосле модифицирования механические свой-ханические и эксплуатационные свойства ства литейного чугуна повысились на 1 мар- модифицированных и легированных литейку по сравнению с механическими свойства-яых чугунов, а также улучшить технологими литейного чугуна, модифицированногоческие свойства чугуна (повысить жидкотекуферросилицием, обработанным известнымчесть, уменьшить отбел и химическую неспособом,однородность отливок).

1057178.

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА МОДИФИКАТОРОВ И ЛЕГИРУЮЩИХ ДОБАВОК, вводимого в литейный чугун, включающий пропускание через расплав пульсирующего электрического тока с кЬэффициентом пульсации не более 1,5 и одновременное наложение на расплав электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повыщения механических свойств литейного чугуна, на расплав модификаторов и/или легирующих добавок перед его вводом в литейный чугун накладывают постоянное электромагнитное поле напряженностью от 0,8 до 1,5 кЭ. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток с коэффициентом пульсации от 0,002 до 1,0. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что через расплав модификаторов и/или легирующих добавок пропускают электрический ток в виде импульсов с частотой следования от 2 до 50 кГц.