Брикет для модифицирования чугуна Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 C21C1/08 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов брикетов для модифицирования чугуна.

Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств чугуна.

Требуемый эффект модифицирования и повышение технологических свойств чугуна достигается при концентрации ферросиликоциркония в брикете от 3 до 7 мас.%. При содержании ферросиликоциркония до 3--мас.% его модифицирующее влияние низкое, дисперсность структуры чугуна оказывается недостаточной, снижаются механические, технологические свойства чугуна и его стабильность. При увеличении концентрации ферросиликоциркония более ,7 мас.% наблюдается неодпородность структуры, нестабильность технологических и механических свойств модифицированного чугуна, увеличивается содержание вермику- лярного графита в структуре.

Ввод иттрия в количестве 13 - 18 мае.% увеличивает сфероидизацию графита, жидкотекучесть, число центров кристаллизации при его затвердевании, содержание феррита в структуре, трещиностойкость, что способствует повышению стойкости при контактно-ударном нагружении и упруго- пластических свойств. При содержании иттрия более 18 мас.% увеличивается содержание неметаллических включений и снижаются технологические свойства, стабильность модифицирования и механические свойства. Обработка чугуна модифицирующими

брикетами с содержанием иттрия менее 13 мас,% сопровождается недостаточным модифицирующим эффектом и нестабильностью получаемых результатов, большим содержанием вермику- лярного графита в структуре.

При введении в состав модифицирующего брикета нитридов марганца усиливается его рафинирующее, модифицирующее и раскисляющее влияние, увеличивается количество центров, что способствует измельчению структуры и повышению стабильности технологических свойств модифицированного чугуна. При концентрации нитридов марганца до 3 мас„% его рафинирующее и модифицирующее влияние недостаточны, а при увеличении содержания нитридов марганца более 10 мас.% получается большая концентрация неметаллических включений, не достигается дальнейшего повышения технологических свойств и их стабильности.

Железо-кремний-магний-кальциевая лигатура (ЖКМК) при концентрации 35-55 мас.% обеспечивает получение чугуна без пластинчатого графита. При содержании лигатуры ЖКМК в составе брикета более 55 мас.% усиливается пироэффект и снижается стабильность структуры и технологических свойств.

При содержании силикобария менее 7 мас.% снижается стабильность модифицирующего и графитизирующего эффекта брикета, а увеличение содержания силикобарияболее 26 мас.% удорожает процесс модифицирования без существенного повышения механических и технологических свойств их стабильности.

Стальная дробь в брикете снижает модифицирующий эффект и технологические свойства модифицированного чугуна и их стабильность, поэтому она исключена из состава брикета.

П р и м е р. Брикеты получают в коксогазовых вагранках на шихте из литейных чугунов, чугунного лома и возврата производства. Производят ковшевую обработку чугунов, содержащих, мас.%: углерод 3,0-3,2; крений 2,2-2,3; марганец 0,5-0,6; хро до 0,06-, никель до 0,2; сера до 0,05; фосфор 0,05-0,06; железо отальное Расход предлагаемого брик

0

5

0

5

0

5

0

5

модификатора составляет 0,25% от массы расплава.

Для получения брикета предлагаемого состава используют измельченный до фракции 0,05-2 мм силикобарий, лигатуру ЖКМК-5 фракции 0,1-0,2 мм, иттрий металлический, порошки нитридов марганца и ферросиликоцирконий фракции 0,05-2 мм. Исходные материалы механически перемешивают в Катковых мельницах и подвергают гидростатическому прессованию с удельным давлением 2000 МН/м2.

Литые технологические пробы из модифицированного чугуна отливают по известной технологии. Оценку жид- котекучести проводят по спиральной пробе Кери, а трещиностойкости - на технологической звездообразной пробе высотой. 146 мм. Оценку структуры производят металлографическим методом по известной технологии

Заливку чугуна производят в сырые песчано-глинистые формы. Механические испытания проводят на образцах в литом состоянии.

В табл. 1 приведены составы брикетов для модифицирования, а в табл.2 - технологические и механические свойства модифицированных чугунов.

Металлографические исследования показали, что форма графитовых включений в чугуне шаровидная и вермику- лярная. Ударную вязкость определяют на образцах 10 х 10 х 55 мм с полукруглым, надрезом на копре.

Как следует из табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав брикета иттрия, нитридов марганца и ферро- силикоциркония позволяет повысить механические свойства: iy 6 в 1,03- 1,08 раза, с/1 в 3-3,5 раза, КСИ в 1,46-1,5 раза, а также технологические свойства: L в 1,13 - 1,18 раз. Формула изобретения

Брикет для модифицирования чугуна, содержащий силикобарий, железо-кремний-магний-кальциевую лигатуру и алюминий, отлич ающийся тем, что, с целью повышения механических и технологических свойств чугуна, брикет дополнительно содержит иттрий, нитриды марганца и ферросиликоцирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Силикобарий 7-26 Жел ез о-кр емний- магний-кальциевая

лигатура 35-55

т Иттрий13-18

Нитриды марганца 3-10

Ферроснликоцирконий

Алюминий

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при ковшовой обработке чугуна. Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств. Новый брикет для модифицирования чугуна содержит, мас.%: силикобарий 7-26

железо-кремний-магний-кальциевая лигатура 35-55

иттрий 13-18

нитриды марганца 3-10

ферросиликоцирконий 3-7

алюминий 3-20. Дополнительный ввод в состав брикета иттрия, нитридов марганца и ферросиликоциркония позволил в результате обработки чугуна повысить его механические свойства: σ_в в 1,03-1,08 раза

δ в 3-3,5 раза

КСИ в 1,46-1,5 раза, а также технологические свойства: L в 1,13-1,18 раза. 2 табл.

0,25 0,25 0,25

Примечание. В известном брикете дополнительно содержится 20 мас.%

стальной дроби.

Таблица 2

Примечание. Форма графитовых включений в -чугуне: Ш - шаровидная,

В - вермикулярная.

Таблица 1

815 835 820