Способ получения чугуна с шаровидным графитом Советский патент 1980 года по МПК C21C1/00 

1

Изобретение относится к металлургии и литейному производству.

Известен способ получения чугуна с шаровидным графитом, предусматривающий плавку металла, обессеривание, насыщение чугуна магнием до содержания 0,35-0,45% в автоклаве с последующим разбавлением его доменным предельным чугуном в порции 1:(3-5) (1).

Недостатком этого способа является относительно невысокая кратность разбавления, обусловленная невозможностью насыщения чугуна магнием свыще 0,5%. Это ограничивает применение указанного способа для получения больших количеств чугуна с шаровидным графитом.

Цель изобретения - увеличение соотношения между количеством чугуномагниевой лигатуры и количеством .немодифицированного чугуна при смешивании их для получения чугуна с шаровидным графитом.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения чугуна с шаровидным графитом, включающем плавку, обессеривание, обработку магнием и смешивание с необработанным чугуном до получения содержания магния проводится обработка чугуна кремнийсодержащими сплавами до содержания 8, кремния в нем. Такое содержание кремния обеспечивает повышение растворимости магния в чугуне и позволяет довести ее до 2 %.

Предпочтительно вводить чистый магний в чугун под давлением, т. е. в автоклавных установках или герметичных ковшах.

Содержание кремния до 20% в чугуне, предназначенном для обработки магнием, является достаточным для доведения растворимости магния в нем до 2% Более вы сокое содержание кремния нецелесообразно. из-за уменьшения удельного веса чугуна и ухудшения его смешиваемости с иемодифицированным чугуном при разбавлении. При содержании кремния в этом чугуне ниже 8% растворимость магния не превышает 0,45%.

При использовании чугуномагниевой лигатуры с содержанием магния 0,46% для получения чугуна с Н1аропидным графитом с остаточным содержанием магния 0,063% ее разбавляют в пропорции 1:4,6, при содержании-серы в немодифицированном чугуне 0,03% (известный способ).

При использовании чугуномагниевой лигатуры с содержанием магния при том же необходимом для получения чугуна с шаровидным графитом остаточном содержании магния ее можно разбавлять соответственно в 4 раза большим количеством немодифицированного чугуна при прочих равных условиях, т. е. соотношение между количеством чугуномагниевой лигатуры и количеством немодифицированного чугуна (кратность разбавления при смешивании для получения чугуна с шаровидным графитом) увеличивается примерно в 3 раза.

Для изготовления чугуна с шаровидным графитом вначале в печи ЛПЗ-67 плавят чугун ЛК-3 с содержанием кремния 2,8% в количестве 43 кг. После перегрева чугуна до 1520-1540°С в него вводят дробленый

ферросилиций ФС-75 в количестве 7,5 кг из расчета получения в чугуне 12% кремния. Затем чугун обрабатывают магнием в лабораторном автоклаве.

Количество введенного магния составляет 0,75 кг (1,5% от веса обрабатываемого чугуна).

Полученную чугуномагниевую лигатуру

в количестве 20 кг сливают в разливочный

ковш и доливают немодифицированный чуГун в количестве 200 кг, т. е. соотношение

лигатуры и чугуна составляет 1:10.

В таблице приведены вес и химический состав чугуномагниевой лигатуры I чугуна И, предназначаемого для разбавления лигатуры и чугуна III, полученного после смешивания чугуномагниевой лигатуры I и чугуна II. При смешивании чугуномагниевой лигатуры и немодифицированного чугуна пироэффекта не наблюдают.

Чугуном состава ЦТ заливают в форму образцы толщиной 10-40 мм. Во всех образцах чугуна получают графит шаровидной формы. По описанному технологическому режиму проведено несколько плавок, которые показали, что применение чугуномагниевой лигатуры с высоким содержанием магния позволяет стабильно получать чугун с шаровид ным графитом. Использование способа получения чугуна с шаровидным графитом обеспечивает возможность уменьшения количества чугуномагниевой лигатуры, необходимой для смешивания с немодифицированным чугуном для получения заданного количества чугуна с шаровидным графитом за счет повышения содержания магния в лигатуре. Так, например, для получения 5 т высокопрочного чугуна необходимо изготовить 1 т чугуномагниевой лигатуры при содержании магния в ней не менее 0,45%. Если же увеличить содержание магния в лигатуре до 1-2% при прочих равных условиях (содержание серы в обрабатываемом чугуне, метод обработки магнием), то для получения этого же количества высокопрочного чугуна достаточно получить 0,5 т чугуномагниевой лигатуры. С этим же связано уменьшение количества операций обработки чугуна магнием для получения заданного количества чугуна с шаровидным графитом, т. е. для получения 5 т высокопрочного чугуна требуется произвести обработку магнием одной порции чугуна в ковше емкостью 0,5 т, для получения 10 т - соответственно двух порций чугуна пО.0,5 т при кратности разбавления 1:10. Если же содержание магния в лигатуре не более 0,45%, кратность разбавления составляет 1:5, т. е. для получения 10 т чугуна с шаровидным графитом требуется обработать магнием 4 порции мугуна при наличии козша той же емкости. Способ позволяет также в 2-3 раза увеличить кратность разбавления лигатуры немодифицированиым чугуном при прочих равных условиях, т. е. при наличии чугуна одного и того же состава, особенно по содержанию серы.

Формула изобретения

Способ получения чугуна с шаровидным графитом, включающий плавление, обессеривание, обработку чугуна магнием, смешение его с необработанным чугуном до получения содержания магния в чугуне 0,03-

0,06%, отличающийся тем, что, с целью увеличения соотношения между количеством чугуномагниевой лигатуры и количеством необработанного чугуна, чугун перед вводом магния обрабатывают кремнийсодержащими ферросплавами до содержания в нем 8,5-20% кремния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Сб. «Технология машииостроеиия НИИМАШ, 1967, вып. 9, с. 9.