Способ модифицирования чугуна Советский патент 1978 года по МПК C21C1/00 

1

Изобретение относится

к производству ковкого чугуна и найдет применение для ускорения отжига из белого чугуна и вышения его прочностных свойств.

При производстве отливок из ковкого чугуна, т. е. отливок, подвергающихся графитизируюп1.емуся отжигу по схеме: ледебурит + цементит + перлит - феррит + + графит или ледебурит + цементит + перлит - перлит сфероидизированный + графит для ускорения графитизации и придания отливкам необходимых прочностных свойств широко применяют модифицирование металла.

Наибольшее распространение в качестве модификаторов ковкого чугуна получили алюминий, бор, висмут или их комплексы, вводимые непосредственно в заливочный ковш в виде твердой, заранее расфасованной навески 1.

Указанные элементы требуют строгой дозировки при введении в жидкий металл, и модифицирующее воздействие их заключается в образовании гетерофазных зародышей графита.

При диссоциации цементита, происходящей во время графитизируюшего отжига.

лимитирующим звеном процесса, определяющим общую продолжительность отжига, является диффузия атомов углерода к раступоИ1ИМ графитовым включениям и Отвод от включений атомов железа. Причем имеет место, так называемая, восходящая диффузия тлерода, т.е. диффузия не в направлении 1-радиента концентраций, а в направлении градиента химического потенциала углерода, так как углерод диффундирует из области с малой концентрацией (Fe;C содержит 6,67%С) в об.1асть с практически lOO /0-ной концентрацией (графит).

На изменение химического потенциала углерода в расплаве и в закристаллизованном металле влияет только степень хи.мической неоднородности и, прежде всего, по кремнию и марганцу. При этом, естественно, чем меньше расстояние между зонами, имеющими градиент концентраций по кремнию и марганцу, а, следовательно, и градиент химического потенциала углерода, тем больц е в металле образуется графитовых включений и за меньщий период времени, так как сократятся пути диффузии углерода к растущим графитовым цеитрам.