Способ рафинирования металлических расплавов Советский патент 1977 года по МПК B22D27/04 

I . .

Изобретение относится к литейно му производству, а именно к способам рафинирования металлов и сплавов и найдет широкое применение при изготовлении фасонных деталей литьем.

Известен способ рафиниробанитг . метгшлов и сплавов в изложницах При этом способе синтетический (план и -раскислители вводят непосредственно в процессе заливки металлов и сплавов в изложницу.

Недостатком этого способа является возможность окисления жидкого металла в процессе формирования ртлиБОК и низкие пластические свойства расплавов.

Дель изобретения - уменьшение окисления ядадкого расплава в процессе формирования, отливки и повышеиие пластических c&oйctв расплава.

Это достигается путем введения в жидкий расплсш раскислителей и подачи на его поверхность шлакообразующей непосредственно после заливки расплава в форму, нагретую до температуры, не ниже температуры ликвидуса сплава, с последующей выдержкой под шлаком в процессе зат- вердевания отливки.

2

Способ осуществляют следующим образом.

Кераглическую форму после iarpeвания в печи (например индукционной с графитовым теплоизлучателем) до температуры, не ниже температуры ликвидуса заливаемого сплава, устанавливаоот на водоохлаждаемый кристаллизатор и агшивают сталью через отверстие в крьаике. печи. Сталь выплавляют в отдельной плавильной печи (открытой) обычным способом с глубинным раскислением. Заливак1Т сталь из тигля плавильной печи ; или с помощью ковша, после, заливкиформы в расплав дают раскислитель (например мишметалл). Раскислитель вводят на штанге под зеркало расплава в прибыльной зоне. Затем на зеркало расплава засыпают :смесь мо;лотого плавикового шпата, извести и силикокальция. Залитую форму охлгикдают снизу вверх с регулируемой скоростью (Кристаллизатором приjпостепенном выведении еёвниз из зоны нагрева печи. Металл в |форме, находящийся в зоне действия нагревателя печи, поддеоживается в жидком состоянии до полногб затвердевания от.ливки.

Пример . Керамические формы (оболочки) изготавливают на элек трокорундовой основе а применением выплавляемых моделей. Формы прокаливают без наполнителя при 900°С в течение 3-4 час. в прокгшочной печи . Охлажденные оболочки поочередно устанавливают на кристаллизатор и заформовывают электрокорундом в графитовом цилиндре, служащем теплоизлучателем в процессе нагрева. Форму в средней и верхней части (по высоте) нагревают в индукционной печи до 1400-1450°С и заливают стешью через заливочную воронку в крышке нагревательной печи.

Сталь выплавляют в индукционной печк с основной футеровкой.

Химический состав стали, %;

0,07 14,5 7,5 0,7 0,4 0,9 0,025 Раскисление (глубинное) стали про изводят ферромарганцем. Ферросилицие и силикокальцием в количествеО,35; 0,1 и 0,1 % от веса шихты соответств но. в процессе плавки наводят шлак следующего состава, вес. %: Плавиковый шпат 15 Известь82 Магнезит3 Сталь заливают при температуре из 1чайникового ковша. После заливки стали в форму в расплав вводят с помощью колокольчика силикокальций в количестве 0,1% от веса залитого металута, 1равного б кг. Сразу после раскисления стали на зеркало расплава в заливочной чаше засыпают порошкообразную шлаковую смесь следующего состава вес.%: Известь Плавиковый щпат Силикокальций

Количество шлаковой смеси составило 2% от веса залитого металла.

Охлаждение залитой формы производят снизу вверх кристаллизатором при постепенном выведении формы вниз из зоны нагрева печи со скоростью 12 мм/мин.j Продолжительность зыввпе нияформы 25 мин.

Включения равномерно распределяются в металле и имеют округлый вид. (Наибольший размер включений 0 1,05 мм, Содержание кислорода в стали, определенное методом вакуум-плазления составляет (вёс %) 50,0174 0,0215 мм.; в пробах из плавильной печи, 0,021б0,0293 в пробах из отливки, подвергнутой рафинированию в фор1це, и 0,03370,0420 в пробах из отливок без рафинирования в форм§.

Раскисление в форме понижает содержание кислорода в, стали, окислившейся при ее заливке, и предотвращает насьгщение стали кислородом в процессе затвердевания отливки. Формула изобретения Способ рафинирования металлических расплавов путем введения в жидкий расплав раскислителей и подачи на его поверхность шлакообразующей смеси, о т л и ч а ю щи Л с я тем что, с целью .уменьшения окисления жидкого расплава в процессе формирования отливки и повьааения пластических свойств расплавов, введение раскислителей и подачу ашакообраэуюг щей смеси производят в нагретую до i температуры, не ниже температуры ликвидуса форму, после заливки расплава с последующей его выдержкой под ишаком в процессе затвердеванияотливки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 311698, кл. В 22 D 7/00, 1969.