Способ обработки чугуна Советский патент 1978 года по МПК C21C1/10 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА

Изобретение относится к металлургии, в частности к отливке тонкостенных изделий в интенсивно охлаждаемые формы.

Известны способы получения тонкостенных изделий, например труб, из чугуна с шаровидным графитом на установках полунепрерывного литья. При этом шаровидная форма графита обеспечивается за счет модифицирования- металлическим магнием или магниевыми лигатурами.

Однако при обработке металлическим магнием в структуре чугуна труб наблюдается первичный цементит, наличие которого вызывает повышенную твердость, увеличивает склонность чугуна к образованию горячих трещин. Для ликвидации цементита в технологическую линию изготовления высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом обязательно включают высокотемпературный отжиг, что суш,ественно усложняет технологию.

В случае обработки магниевыми лигатурами за счет увеличенного содержания в них кремния склонность к отбелу значительно снижается, хотя полностью подавить выделения первичного цементита не всегда удается. Усвоение лигатур нестабильно и зависит от рода параметров, например температуры чугуна перед обработкой, химического состава и т. п.

2

При способе обработки чугуна порошкообразным магнием, который в смеси с углеродистыми частицами, например серебристым графитом, вдувается в чугун в струе газаносителя, склонность чугуна к образованию цементита понижена, так как ввод углеродистых частиц не приводит к понижению содержания углерода, а сами частицы служат дополнительными центрами графитизации.

С целью снижения первичного цементита в литой структуре чугуна широкое распространение получило вторичное модифицирование 75 -/о-ным ферросилицием в количестве 0,8- 1,2% от веса жидкого металла. В этом случае дробленый ферросилиций вводят в чугун в ковше или на желобе, что приводит к значительному повышению графитизируюшей способности чугуна и резкому снижению количества первичного цементита. Однако и в этом случае, особенно при пониженном содержании кремния в исходном чугуне (не более 1,9-2,1%), не удается полностью избежать получения тонкостенных изделий (труб) без первичного цементита.

Предлагаемый пособ обработки чугуна позволит стабильно получать тонкостенные отливки без первичного цементита и с повышенным содержанием феррита, что в конечном счете

обеспечит получение качественных изделий с улучшенными механическими свойствами.

С целью повышения активности углерода в исходный чугун не более чем на 1 мин до ввода магния вводят 75%-ный ферросилиций в количестве 0,2-0,3% от веса металла, повышая тем самым его графитизируюш,ую способность. Усвоение введенного ферросилиция проходит в условиях интенсивного барботажа расплава, продуваемого газоносителем без подачи порошкообразного магния. После растворения ферросилиция в чугун вводят порошкообразный магний в смеси с углеродистыми частицами для получения шаровидного графита. За 30-90 сек до начала заливки чугуна в кристаллизатор в него вновь присаживают 75%-ный ферросилиций в количестве 0,5-0,8% от веса чугуна.

Растворение ферросилиция производят в ус.ювиях интенсивного перемешивания расплава, например за счет продувки его газом через пористые швы футеровки.

Формула изобретения

Способ обработки чугуна путем продувки его порошкообразным магнием в смеси с углеродистыми частицами и графитизирующего модифицирования, отличающийся тем, что, с целью получения структуры без включений первичного цементита, в чугун не более чем за 1 мин до ввода магния вводят 75%-ный ферросилиций в количестве 0,2-0,3% от веса металла, а после ввода магния за 30-90 сек до начала заливки чугуна в кристаллизатор в него вновь присаживают 75%-ный ферросилиций в количестве 0,5-0,8%. от веса металла.