Способ легирования чугуна Советский патент 1976 года по МПК C21C1/00 

1

Изобретеиие относится к области металлургического производства, в частности к технологии легирования чугуна, например титаном.

Известен способ легирования чугуна титаном, при котором титаи вводят в чугуи путем длительиой выдержки жидкого чугуиа иод шлаком, обогащенным окислами титаиа, в основной дуговой электроиечи (сообщение Дж. Сиссера и Дж. Эриксона, 34-й мелчдуиародный конгресс литейщиков, Москва, 1971 г., Маошностроение).

Известен также снособ, при котором титан в виде ферротитана или отходов растворяют в ковше во время выпуска чугуна из печи ил.и в литейиой форме во время заливки в нее чугуна («Литейное производство № 3, 1970 г., «Обработка передельного доменного чугуна).

Кроме того, известен способ, при котором железо-титановый концентрат расплавляют в рудотермической печи, затем расплав титанистого чугуна заливают в форму, в которую предварительно укладывают отходы титана и покрывают скрапом (авт. ов. СССР Л 383738, С21С5/52).

Недостатками этих снособов являются низкое усвоение титана, неравномерность распределения титана по объему чугуна, которая обусловливает неоднородность микроструктуры и механических свойств по сечению отлиБОК и снижает эксплуатационную стойкость литых изделий. Например, при выдержке металла под щлаком в течение 40 мин усвоение титана составляет 37%, а при выдержке 20 мин - 20%. Усвоение титана при растворении в коБще составляет 30-40%. Содержание титана Б верхних зонах отливки в 1,3- 1,5 раза выще, чем в нижних.

Кроме того, способы имеют технологию легирования.

Известен способ легирования чугуна титаном, по которому в жндком чугуне вначале растворяют ферротитан, а затем металл подвергают воздействию твердого окислителя (НиБОварский, «Высококачественный чугун. Металлургия, 1965). Этот способ приемлем для легирования чугуна ферротитаном, не имеющим способности образовывать карбиды, так как тита.н находится в связанном состоянии с железом.

В случае применения отходов титана (стружки, скраиа) для легирования чугуна по этому способу взаимодействие титана с жидким чугуном начинается с образования карбидов титана по реакции Ti-f-(C) TiC, АН -45000ккал/моль. Кусочки титана находятся в твердом состоянии, так как температура его плавления выше, чем у чугуна (1660°С). Тугоплавкие карбиды титана (1пл.3523°С), находящиеся на границе раз