Способ получения отливок из низколегированной стали Советский патент 1978 года по МПК B22D27/20 B22D7/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ных центров кристаллизации, способствуют уменьшению предкристаллиаационного переохлаждения, уменьшению критической величины кристаллов - зародышей, увеличению их линейной скорости роста. Это приводит в ; макромасштабе к развитию объемного затвердевания с образованием однородной по сечению структуры глобулитных кристаллов, к увеличению скорости и сокращению общего времени затвердевания отли-вок. Указанные особенности затвердевания обусловливают уменьшение развития ликвационных процессов, повышение физико-химической однородности металла, оптимизацию формы и распределения .неметаллических вклю чений, снижение количества горячих трещин. Количество вводимых ферросплавов зависит от количества легируюш,ей составляющей порошкообразной i меси, но общая сумма добавок не должна превышать 0,5-3,0%. При переходе через этот предел наблюдается неполное растворение частиц, вооник- новение неоднородности металла, газовой пористости и других литейных дефектов вслед ствие значительного снижения температуры металла, повышения вязкости, уменьшения его Жидкотекучести, ухудшения равномерност распределения и полноты растворения частиц в результате ввода столь значительной присадки. Фракционный состав порошкообразных добавок определен на основании следующих положений . Если диаметр частиц меньше 0,5 мм, ухуд шается технологичность и эффективность вво да - резко увеличивается общая реакционная поверхность что приводит при соприкосновении с перегретым металлом к повышенной их окисленности, увеличению содержания неметаллических включений, повышенному угару легирующей добавки. При диаметре частиц более 5 Мм наблюдается неполное распределение и растворение отдельных частиц, что увеличиват гетероген- ность стали, снижает эффективность суспензионной разливки. Содержание. в ферросплаве марганца (более 8О%) и кремния {5О-6О%) определяется необходимостью полного расплавления и равномерного распределения легирующих элементов в стали Уменьшение содержания марганца (менее 80%) и кремния (менее 50%) приводит к повышению температуры плавления ферросплавов. Кроме того, при уменьшении их содержания ниже названного предела для получения отливок с заданным количеством мар-, ганца и кремния требуется значительно увеличить количество вводимых добавок, что приводит к ухудшению их растворимости в расплаве стали. При увеличении содержания кремтия (вьш1е 60%) сильно снижается удельный вес что приводит к быстрому всплыванию гранул и неравномерному распределению кремния в объеме отливки. В литейномцехе опытного производства ИПЛ АН.Г УССР отливают отливки lOOxllOx х5ОО мм в обьпную песочную форму. Основу - углеродистая сталь с 0,25-0,35% углерода- выплавляют в индукционной печи с основной футеровкой. При заливке стали вводят смесь гранул ферромарганца и кремния в количестве 3% от веса обрабатываемого металла, а контрольные образцы выплавляют по обьгчной технологии. Добавки вводят с помощью тангенциальной завалочной воронки в жидкую сталь, поступающую в форму с: удельным расходом п о „„/., J ; температура заливки 1560кг/см . , 158О С, отпуск 620-63О С. Полученные данные, (см. таблицу) свнлв тельствуют о практически полном и равномерном усвоении марганца, физико-химической однородности отливок (1 балл по шкале НКМЗ для всех отливок), повьииении структурной однородности металла: сокращение или полное устранение зоны столбчатых кристаллитов, с образованием однородной дисперсной структуры. Кроме того, обнаружено повышение однородности микроструктуры, что связано с увеличением перлитной составляющей, Механические свойства отливок, получанных предлагаемым способом, характеризуются повышенной изотропностью и выше, чем в контроле.

ИзвестныйQ 20-

(контроль)О 32

Предлагав-0.22мый0.33

4723 50 9,6 149

59 25 55 12,0 154

Способ технологичен, позволяет повысить усвоение легирующих элементов, получить отливки более высокого качества, без литейных дефектов, улучшить макроструктуру, повысить физико-химическую однородность металла, что обусловливает повышение физико-механических свойств металла, увеличение эффективности легирования.

Формула изобретения

Способ получения отливок из низколегирб- ванной стали, включающий заливку в литейную форму углеродистой стали со средним удельным расходом 0,01-1,0 кг/см «с и введение в нее гранулированных легирующих добавок с размером гранул 0,5-5,0 мм в виде ферромарганца, отличающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических

свойств отливок путем повышения эффективности npoinOct; легирования, одновременно с ферромаргаШем в углеродистую сталь вводят добавки из сплава железо-кремний, содержащего 5О-60% кремния, причем суммарное количество добавок составляет 0,5-3,0% от веса обрабатываемого металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

ферросплавами, Киев, Техника, 1970, . 60, 77-81.

2.Заявка 2317522/О2, кл.В 22 D 27/2О, 30.01.76, по которой вьшесено решение о выдаче авторского свидетельства.