Способ модифицирования серого чугуна Советский патент 1977 года по МПК C21C1/00 

1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве ответственного чугунного литья.

Известен способ повышения механических свойств чугуна, при котором упрочнение дос-g тигается продувкой расплавленного чугуна аммиаком, причем различная длительность продувки аммиака через жидкий чугун обеспечивает получение различных механических свойств последнего.Ю

Известен также способ модифицирования чугуна бором.

Однако введение в жидкий расплав бора вызьгоает стабилизацию сверхструктуры цемен- is та из-за возникновения в расплаве карбоборидов В С, что резко повышает склонность чугуна к отбелу.

Повышение содержания бора во всем объеме отливки не всегда желательно. Напри- 20 мер, при изготовлении разностенных отливок введение бора в чугун оказывает положительное влияние на свойства отливок в больших сечениях, но в то же время вызьшает отбел и ухудшает обрабатываемость тонких 25

стенок и кромок. Аналогично бору ведет себ и азот.

Цель изобретения - повышение качества литья.

Достигается это совместной обработкой жидкого чугуна бором и азотом, причем остаточное содержание бора и азота должно соответствовать стехиометрическому соотношению, обеспечивающему образование нитрида бора.

Проведенные эксперименты показали, что хотя бор и азот по отдельности увеличивают отбел, при совместном же их введении склонность чугуна к отбелу резко снижается. Причем, чем больше количества бора и азота совместно вводили в чугун, тем выше эффект.

Пример. Заготовки синтетического чугуна следующего состава, вес. %: С 3,5; Йч 1,63; Си 0,15; NJ О,15; Cl О,013; А1 0,012 расплавляют в индукционной печи на дно тигля которой предварительно укладывают пакеты с расчетным количеством порошка бора аморфного (92,5%В). Расплав перегревают до 155О С, выдерживают при этой температуре 5 мин, а затем отливают в ковш равные порции металла, вводя в него расчетное количество азота. Для ввода азота используют смеси электролитического Ми и азотированного электролитического Мп (4,6 % N ) применяя их соотношение так, чтобы поддержать постоянное содержание Мп (1%) при различных содержаниях аз Для определения склонности чугуна к от белу заливают клиновые кокильные пробы размером 100x50x20 мм, один из торцов которых охлаждается массивным стальным холодильником. Химическим анализом установлено, что содержание бора равно 0,037%, а содержание азота с оставляет, вес.%: 0,004; 0,0057; 0,0173; 0,0035. Таким образом, при содержании в чугуне 20 0,037% бора и О,О035% азота (четвертый излом) отбеленная зона почти отсутствует. Такое стехиометрическое соотношение соответствует нитриду бора BN, частицы которого, очевидно, являются центрами графитообразования. Использование предлагаемого способа позволяет повысить качество, уменьшить склонность к отбелу и улучшить обрабатываемость чугуна, предназначенного для ответственных разностенных и тонкостенных деталей, Формула изобретения Способ модифицирования серого чугуна, включающий введение в жидкий расплав бора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества литья, одновременно с бором в расплав вводят азот в стехиометрическом соотношении для получения нитрида бора.