Способ обработки чугуна Советский патент 1987 года по МПК C21C1/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к разработке способов обработки чугуна, содержащего микропримеси цветных поверхностно- активных металлов,

Цель изобретения - повышение термостойкости и снижение модуля упругости чугуна.

Сущность изобретения заключается в последовательной обработке чугуна реагентами, в результате присадки которых в расплав вводится 0,01- 0,035 редкоземельных элементов, 0,7- 0,9 графита и 0,03-0,13 бария.

Обработка редкоземельными зле- ментами обеспечивает связывание ЦПАМ и адсорбцию их на соединениях церия с постоянными примесями чугуна (S, Р), Введение церия ниже указанного предела не обеспечивает нейтрализацию микропримесей 1ЩАМ, поэтому чугун имеет низкую термостойкость и высокий модуль упругости. Большее, чем указанное, количество вводимого церия, приводит к изменению формы . графита, что также неблагоприятно сказывается на свойствах чугуна.

Обработка чугуна графитом в количестве 0,7-0,9% с одновременным барботированием в струе нейтрального газа обеспечивает интенсивное удаление ЦПАМ и .их соединений из жидкого чугуна в шлак, а также оказьгоа ет графитизирующее воздействие, предотвращая измельчение графита, вызываемое обработкой РЗМ, Введение в чугун менее 0,7%. графита малоэффективно при обработке больших масс чугуна, а добавка его более 0,9% приводит к снижению прочности и, как следствие, термостойкости чугуна.

Для стабилизации модифицирующего эффекта графита в расплаве, снижения уровня ликвационных процессов и выравнивания структуры чугуна по сечению толстостенной отливки, приводящих к увеличению термостойкости, чугун по предлагаемому способу дополнительно обрабатывают барием в количестве 0,03-0,13%, вводимым в виде лигатуры, содержащей более 20% бария,

При введении бария более указанного количества проявляется его кар- бидостабилизирующий эффект, что приводит к повьшзению модуля упругости чугуна и снижению его термостойкости

O

5

0

5

0

5

а введение бария менее 0,03% малоэффективно.

Пример . Для проверки предложенного способа обработки чугуна чушки доменного передельного чугуна, содержащего, %: 4,25 С; 0,81 Si; 0,50 Мп; 0,13 Р; 0,04 S, а также микропримеси ЦПАМ в количестве, %: 0,008 Рв; 0,005 Zn, 0,003 Bi, 0,.09 As, переплавляют в 400-килограммовой индукционной печи,

Чугун расплавляют, перегревают его до 1400 С, а затем вьтускают в промежуточньй ковш, на дне которого находится церийсодержащая лигатура следующего состава, %: 25 Се, 55 Si, остальное Fe. После выдержки чугуна в течение 1-2 мин, в него вводят через погружаемую фурму графит в f струе нейтрального газа с последую щим барботированием (N), После этого чугун переливают в разливочный ковш, на дне которого находится размельченный SiBa, содержащий 24% Ва, Чугун выдерживают в течение 1-5 мин, очищают от шлака и при заливают в сухую песчано-глинистую форму для получения 400 кг отливки диаметром 350 мм и высотой 700 мм.

В результате обработки жидкого чугуна согласно предлагаемому способу содержание в нем микропримесей составляет, %: 0,002 РЬ; бО,001 Zn;

3-5 ,

60,001 Bi; ёО,01 As, т.е, раз уменьшается.

Результаты изучения микроструктуры контрольных отливок, а также их свойства приведены в таблице. Во

0, всех исследованных отливках, полученных иэ чугуна, обработанного согласно предлагаемому способу, получена благоприятная структура с равномерно распределенными достаточно

5 крупными включениями графита прямолинейной формы. Металлическая основа перлитная с небольшим количеством феррита и мелкими включениями фосфидной эвтектики без пластин це0 ментита. Такая структура обеспечивает достаточно высокую термостойкость (16-22 циклов) и низкий модуль упругости чугуна (,710 - - 8,7-10 МПа).

5 Таким образом, обработка чугуна по предложенному способу позволяет снизить содержание примесных элементов на 70-80%, обеспечивает равномерную структуру по сечению толстостенной отливки, высокую термостойкость и низкий модуль упругости

чугуна. (

Технические преимущества предложенного способа обработки чугуна заключаются в расширении области применения чугунов, содержащих микропримеси 1ЩАМ. При Э.ТОМ улучшаются эксплуатационные свойства отливок, получаемых из чугуна, обработанного согласно предлагаемому способу, например, устраняется раннее разрушение изложниц, на первых наливах, уменьСпособ обработки чугуна для тол- , стостенньп отливок, содержащего микропримеси цветных поверхностно-ак- 5 тинных металлов, включающий выпуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей редкоземельные элементы (РЗН), введение О графита и продувку нейтральный газом, перелив в разливочный ковш, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и

снижения модуля упругости чугуна, шается склонность изложниц и трещи- 5 чугун дополнительно обрабатывают в нообразованию, увеличивается их - разливочном ковше ферросиликобариевой лигатурой, причем количестве РЗМ, графита и бария выбирают из соотношения: РЗМгграфит: барий 1: 20 : (20-40):(3-4).

стойкость, и, как следствие, снижается расход чугуна на 1 т заливаемой стали (удельный расход изложниц) .

Редактор К. Волощук

Составитель Н. Кос-горной

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Заказ 719/29 Тираж 550Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

965884

Формула изобретения

Способ обработки чугуна для тол- , стостенньп отливок, содержащего микропримеси цветных поверхностно-ак- 5 тинных металлов, включающий выпуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей редкоземельные элементы (РЗН), введение О графита и продувку нейтральный газом, перелив в разливочный ковш, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и

Изобретение относится к области металлургии, -в частности к разработке способов обработки чугуна, содержащего микропримеси цветных поверхностно-активных металлов. Целъ изобретения - повышение термостойкости и снижение модуля упругости чугуна. Предлагаемый способ включает следующие операции: вьтуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей редкоземельные элементы, продувку инертным газом и введение графита, перелив в разливочный ковш и обработку в данном ковше ферросиликобариевой лигатурой, причем количество РЗМ, графита и бария выбирают из соотношения 1:(20-40):(3-4). Способ обеспечивает следующие свойства чугуна; термостойкость 17-22 цикла; модуль упругости Е 10 8,6-12,5 МПа| (jpacT. 89-140 МПа. 1 табл.