Способ обработки чугуна Советский патент 1991 года по МПК C22C1/00 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к литейному производству, в частности к способу обработки чугуна.

Цель изобретения-повышение механических свойств чугуна.

Согласно предлагаемому способу обработки чугуна, включающему выпуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей редкоземельные элементы (РЗМ), введение графита и продувку нейтральным газом, перелив в разливочный ковш, чугун дополнительно обрабатывают в разливочном ковше в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной поверхп

ностью 20-25 м /г, причем количество РЗМ и графита выбирают в соотношении РЗМ: графит 1:1 -20.

Сущность изобретения заключается в

последовательной обработку чугуна механоактмвированными добавками, в результасте добавки которых в расплав вводят 0,03 0,05% РЗМ и 0,05 - 0,9% графита.

Механическую активацию лигатуры ФСЗОРЗМ20 и черного графита осуществляют в мельницах дифференциально-центробежного, планетарного, центробежного типа, дезининтеграторах и т.п. при воздействии на материал нагрузки 100 - 150 g (g - гравитационная постоянная) до достижения удельной поверхности 20 - 25 м /г. При

00

о

х|

удельной поверхности выше или ниже 20 - 25 м2/г реакционная способность модификаторов понижается.

С развитием удельной поверхности повышается реакционная способность модификаторов, способствующая более полному усвоению (растворению) вводимых с лигатурой РЗМ и повышению модифицирующего действия черного графита. Увеличение количества зародышей графита оказывает значительное влияние на свойства чугуна и скорость графитизации, причем в качестве возможного зародыша графита является сам графит.

Обработка чугуна в разливочном ковше в количестве 0,2 - 0,75% с одновременным барботированием в струе нейтрального газа обеспечивает равномерное распротране- ние графита по объему металла, оказывает графитизирующее воздействие, предотвра- щая измельчение графита, вызываемое обработкой РЗМ, способствует увеличению количества зародышей графита при меньшем количестве вводимого графита. При введении более 0,75% графита наблюдает- ся снижение прочностных свойств чугуна.

Для стабилизации модифицирующего эффекта графита в расплаве и улучшения структуры чугуна в чугун по предлагаемому способу дополнительно вводят механоакти- вированную лигатуру ФСЗОРЗМ20 в разливочный ковш в струе нейтрального газа. Введение лигатуры в количестве, меньшем 0,015%, малоэффективно.

Для проверки предлагаемого способа обработки чугун, выплавленный в вагранке, перегретый до 1400°С, содержащий, %: С 3,42; Si 2,3; Мп 0,62; S 0,15; Р 0,09, выпускают в передаточный ковш, на дне которого находится смесь лигатуры ФСЗОРЗМ20сле- дующего состава, %: РЗМ 20-30; SI30-35; AI 2 - 5; Fe остальное.

После выдержки в течение 0,5 - 1 мин в него вводят в струе нейтрального газа через погружаемую форму графит с последующим

барботированием газом. В качестве нейтрального газа применяют аргон. После этого чугун переливают в разливочный ковш емкостью 150 кг и через погружаемую фурму в струе нейтрального газа вводят механоак- тированную смесь лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита. После выдержки в ковше в течение 1-2 мин очищают от шлака и при 1350°С заливают в пзсчано-глинистые формы.

В таблице приведены данные, полученный в результате обработки чугуна согласно предлагаемому способу и изучения микроструктуры.

Во всех случаях получена структура с равномерно распределенными достаточно крупными включениями графита укороченной прямоугольной формы, что сокращает количество надрезов и повышает прочность чугуна. Металлическая основа - перлит. Наилучшие результаты по мехническим свойствам чугуна получены при соотношении РЗМ : графит 1:10 при удельной поверхности 20-25 м2/г.

Таким образом, обработка чугуна по предлагаемому способу обеспечивает рдв- номерную структуру по сечению отливок и высокую прочность чугуна.

Формула изобретения

Способ обработки чугуна, включающий выпуск расплава чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей редкоземельные элементы, введение графита и продувку нейтральным газом, перелив в разливочный ковш и обработку лигатурой, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, в разливочном ковше обработку проводят в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной поверхностью 20 - 25 м2/г, причем количество РЗМ и графита выбирают в соотношении 1:1 -20.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству, в частности к обработке чугуна. Цель изобретения - повышение механических свойств чугуна. Предлагаемый способ включает выпуск чугуна в передаточный ковш с предварительно помещенной на его дно лигатурой, содержащей РЗМ, введение графита, продувку нейтральным газом, перелив в разливочный ковш и обработку чугуна в струе нейтрального газа смесью активированной лигатуры ФСЗОРЗМ20 и графита с удельной поверхностью 20-25 м2/г, причем количество РЗМ и графита выбирают из со- оотношения РЗМ : графит 1:1 - 20. С развитием удельной поверхности до указанной величины (20 - 25 м2/г) повышается реакционная способность модификаторов лигатуры и графита, что способствует более полному усвоению вводимых с лигатурой РЗМ и повышению модифицирующего действия графита. 1 табл. л С

о о о о о о

Чугун, обработанный неактивированными добавками 1 - 1:20 0,04 0,8 ГФ 1

81:30 0,05 1,5 ГФ 1

Чугун, обработанный по известному способу СЧ-101:20 0,03 0,05 ГФ 1

1:40 0,02 0,15 ГФ12 1:15 0,01 0,8 ГФ 1 1:20 0,05 1,0 ГФ 1

Продолжение таблицы

228 213

110 95 НО 89