Способ обработки чугуна в литниковой системе Советский патент 1988 года по МПК C21C1/00 

s

00 D 1 4

113

Изобретение относится к металлур- гяи, в частности к разработке способов модифицирования чугуна в литейной форме.

Цель изобретения - повышение механических свойств чугуна.

Согласно предлагаемому способу совместное использование смеси извести и плавикового шпата в определенном количественном соотношении обеспечивает повышение эффекта модифицирования. Плавиковый шпат очищает поверхность извести от слоя неметаллических включений и сернистых соедине- НИИ и восстанавливает способность ее к активному химическому взаимодействию с чугуном. Это позволяет повысить эффект модифицирования и получить чугун более высокого качества. Независимо от получаемого чугуна неизменной по составу будет фильтрующая составляющая, которой вводится 2-5 мас.% 5Т количества обрабатываемого чугуна Изменяется первичная модифицирующая способность.

Способ осуществляют следующим путем.

Чугун различного химического состава от доэвтектического до эаэвт ек- тического заливают в форму, предварительно проходя специальное литниковое устройство по форме, где в .последовательности с обработкой чугуна заложе- |ны соответствующие материалы. Первоначально чугун проходит силь |ное модифицирование, гарантирующее получение задающих структурных фаз Iчугуна. Последующая обработка пред- назначена прежде всего для фильтра- ции при прохождении столба механической смеси извести с плавиковым шпа том. При этой обработке одновременно происходит сфероидизйрующее и графи- тивирующее модифицирование, идет де- сул1 фурация. Ниже находится керамическая сетка или фильтр из стекловолокна или из другого материала, удерживающего фильтрующую смесь, частично производящего фш-.1ьтрацию и предупреждающего попадание приса,цки в форму

При содержании в фильтрующем состве извести выше верхнего предела, а плавикового шпата ниже нижнего предела снижается фильтр лощее и одновременно модифицирующее действие смеси, увеличивается количество неметаллических включений в чугуне, ухудшаетс

0

0

5

Q

0

форма графита, образуются участки серого чугуна. На снижении прочностных и пластических свойств сказывается повышенное количество оставшихся в чугуне неметаллических включений, ослабляющих сечение металла и являющихся центрами неуправляемой и нежелательной кристаллизации.

Пониженное содержание извести и повьш1енное содержание плавикового шпата приводит к еще большему проявлению нежелательного дефекта - образованию в структуре участков серого чугуна. Не существует каких-либо способов устранения этого дефекта, в том числе и термической обработкой, которые были бы в состоянии повысить прочностные и пластические свойства такого чугуна. Кроме этого дефекта одновременно повышается количество неметаллических включений в чугуне,.

Наиболее распространенные чугуны для отливок: серый чугун (СЧ), ковкий 5 чугун (КЧ), высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ), на которых производится подавляющее количество чугунных отливок. Каждому типу чугуна присуща своя технология производст- 0 ва. Дпя них требуются различные основные и вспомогательные материалы, отличаются они и своим технологическим оборудованием. Различны циклы изготовления отливок, различны при этом материальные и энергетические затраты, трудоемкость и, как следствие, себестоимость производимого литья. Б связи с этим для отливки каждого из этих чугунов существует соответст- вующее производство и нельзя, например, на производственных площадях СЧ по лучать ВЧШГ.

Внутриформенная обработка серого чугуна.

В электропечи выплавляют чугун следующего состава, мас.%: С 2,5; Si 1,5; Мп 0,4; сг 0,06; S 0,12; РЗМ 0,04; Fe остальное. На каждой (1юрме устанавливают литниковое устройство с заложенными в него 0,15 мас.% лигатуры СЦЕМИШ-1 и 0,1 мас.% ферросилиция марки ФС-75. Расплав дополнительно пропускают через столб фильтрующей смеси при соотношении извести и плавикового шпата 1: ;СО,18-1,5).

Результаты сравнительного анализа представлены в табл. Г (при расходе смеси 3%) и табл. 2 (при изменении

5

5

расхода смеси в пределах 2-5/J от массы расплава),

Как следует из табл. 1 и 2, пропускание расплава через слой снеся из извести и плавикового шпата обеспечивает повьшение 6g в 1,3-1,5 раза к (f в раза.

Получение ковкого чугуна с шаровидным графитом. 10

В электропечи выплавляют угун следующего химического состава, мас.%: С 2,6; Si 1,2; Mh 0,6; Cr 0,06; SO,; Mg 0,03; Fe остальное. Чугун пере-,, гревают до и выпускают в раз- 5 ливочный ковш, из которого расплавом заливают литейные формы. На каждой форме устанавливают литниковые устройства, в которых помещают 0,1 мас,% магния (как и в известном способе), под который помещают столб фильтрующей смеси из извести и плавикового шпата. Образцы чугуна после обработки известным и предлагаемым способами подвергают термической обрабоп е; нагрев до 930 С, вьздержка в течение 3 ч, охлаждение на воздухе, повторный

20

25

нагрев до , выдерзЮса в течение 2 ч и последующее охлаждение на Воз- ДУхе.

Сравнительные данные о свойствах чугуна представлены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, применени слоя фильтрующей смеси из извести и плавикового шпата обеспечивает повышение предела прочности 69 в 1,3- 1,9 раза и t/ в 2-2,3 раза по сравне - нию с чугуном без обработки смесью кайьцийсодержащих веществ.

Формула изобретения

5

20

Способ обработки чугуна в Литниковой системе, включающий размещение модификатора и последующее пропускание расплава, отличающийс тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, после модификатора размещают смесь извести и : плавикового шпата при соотношении 25 1:(О,25-1) и расходе смеси 2-52 о Массы жидкого чугуна, пропускаемого через литниковую систему. ,

Таблица1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внутриформенном модифицировании чугуна. Цель - повышение механических свойств чугуна. Предложенный способ включает заливку расплава в литниковую систему с размещенными в ней последовательно модификаторами и слоем: фильтрующей смеси извести и плавикового шпата при cootнoшeнии между ними 1:(О,25-1) и при расходе смеси 2- 5% от массы жидкого чугуна, пропус- каемого через литниковую систему. Дополнительное применение слоя фильтрующей смеси позволяет повысить при обработке серого чугуна 6g в U3 1,5 раза и « в 3,5-4 раза и при обработке ковкового чугуна 6 в 1,3- 1,9 раза и в 2,0-2,3 раза. 2 табл. (Л

Предлагаемый

Примечание. После термической обработки нагрев до ,

выдержка 2 4j охлаждение на воздухе. Согласно известному и предлагаемому способам предварительная обработка расплава чугуна осуществляется лигатурой СЦЕМИШ-1 (0,15 мяс.%) и ФС-75 (0,1 мас-Л).

Составитель Н.Косторной Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Заказ 2566/26

Тираж 5А5

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

Таблица2

Подписное