Модификатор для чугуна с пластинчатым графитом Советский патент 1980 года по МПК C21C1/00 C22C35/00 

I

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве.

Известен модификатор для обработки чугуна, содержащий закись железа в виде окалины и углеродсодержаший компонент, причем в качестве углеродсодержа- щего компонента вводят шпам карбида кремния при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Шлам карбида кремния14-25

Закись железаОстальное 1

Недостатком данного модификатора является то, что для полного прохождения реакций взаимодействия закиси железа и карбида кремния требуются значительное количество времени и высокая температура металла при его обработке (14ОО-145О С). Ниже указанных температур модификатор становится неэффективным. При взаимодействии карбида кремния с закисью железа образуется щлак с высоким содержанием кремнезема и высокой вязкостью, что снижает стеггень восстановления железа и эффективность действия модификатора.

Целью изобретения является получение простого, дещевого и эффективного модификатора для чугуна с пластинчатым графитом, обеспечивающего стабильное получение чугуна перлитного классе без отбепа, повыи -: щего предел прочности при растяжении и изгибе, позволяющего сократить время обработки расплава для достижения эффекта модифицирования и его стабилизации.

Цель достигается тем, что модификатор для чугуна с пластинчатым графитом, состоящий из карбида кремния либо его щлама и окалины железа, дополнительно содержит карбид кальция и плавиковый .щпат при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Окалина железа45-50

Карби д кальция1О-15

Плавиковый шпат5-1О

Карбид Кремния или

его шламОстальное.

Действие модификатора основано на активном течении процесса восстановления железа из окалины карбидом кремния и карбидом кальция и образования центро кристаллизации в мелкодисперсном виде.

Пределы соотношения окалины железа, карбида кремния и карбида кальция в модификаторе взяты с таким расчетом, чтобы происходило полное их взаимодействие без остатков окислов железа, карбида

кремния и карбида кальция, причем карбид кальция вводят в модификатор в таком количестве, чтобы образующаяся в результате его взаимодействия с закисью железа окись кальция полностью связывала кремнезем, появляющийся в результате реакции восстановления закиси железа карбидом кремния. Разложение карбида кальция повышает количество углерода, переходящего в жидкий 4yryHi а образующаяся окись кальция снижает вязкость шлака, что приводит к повышению степени восстановления железа из окалин

Уменьшение или увеличение количества карбида кальция против указанных пределов- вызывает повышение вязкости шлака и ухудшение эффектов модифицирования. С целью снижения вязкости шлаков и со. кращения времени процесса модифицирования чугуна при температурах, не превыщающих 1370°С, в состав модифика гора вводят плавиковый шпат.

Снижение доли плавикового шпата ни.же указанных пределов не обеспечивает оптимальной вязкости шлаков, что приводит к уменьшению степени восстановления железа из окалины и увеличению времени для завершения процесса модифицирования. Увеличение количества плавикового шпата выше указанных пределов нецелесообразно вследствие повышения его расхода и удорожания модификатора.

Модифицирование чугуна состава: С 2,9-3,0%: SI 1,7-1,8%: МП 0,5-0.6%, производят в ковше при 135О-136О°С. Количество модификатора 1,0% от веса расплавленного металла. Модификатор вводят на дно разогретого до 700-8ОО С ковша.

При наполнении ковша чугуном карбид кальция и карбид кремния активно реагируют с окислами железа в интервале температур 1100-15ОО°С. Образующиеся кремний и углерод в атомарном виде переходят в расплав, служат центрами графитизации, которые способствуют снижению степени переохлаждения расплава, измельчению графитовых включений и зерна литого металла, получению однородной структуры в различных сечениях отливки, повышению предела прочности при растя Жении и изгибе литого металла. Модификатор эффективно действует при температурах, не превышающих 135О-136О С. Способ ввода модификатора в расплав не вызьшает затруднений.

Для сравнения полученных результатов в экспериментах используют известный . модификатор.. Результаты экспериментов приведены в таблице. При обработке чугуна описываемым модификатором повышаются пределы прочности при растяжении и изгибе в среднем на 1О%: время обработки расплава для достижения эффекта модифицирования сокращается в три раза. зобретения Формула Модификатор для чугуна с пластинчатым графитом, содержащий окалину железа, карбид кремния или его шлам, о тличаюшийся тем, что, с целью повышения предела прочности металла пр У растяжении и изгибе и сокращения времени модифицирования, он дополнительно содержит карбид кальция и плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, вес,%: Окалина железа45-5О Карбид кальцияЮ-15 Плавиковый шпат5-10 Карбид кремния или его шламОстальное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2390870, кл. С 21 С 1/ОО, 1976.