Способ модифицирования железоуглеродистых сплавов Советский патент 1981 года по МПК C21C1/00 

Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано для получения модифициро.ванного чугуна. Известны различные способы введения бора в сплав. При способе привар ки бора (Ферробора) в состав металли ческой части шихты, например ваграно ной плавки, а также при способе укладки ферробора на выпускной желоб плавильного агрегата усвояемость модификатора сплавом составляет 30-40% При введении бора в жидкий сплав при помощи погружения огнеупорного колокольчика с помещенным в него фе робором степень усвояемости бора сплавом ввпае и достигает 70%, однако и при этом способе потеря дорогостоящего металла велика 1. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения лигатуры ашюминий - бор путем вве дения бора в расплав алюминия, при котором бор вводят под зеркало металла в виде предварительно укупорен ной порошкообразной смеси, содержащей бор, алюминий и графит при соотношении компонент)в 1:.1:2 2. Однако данный способ неприемлем для модифицирования железоуглеродистых сплавов, в частности чугуна, так как входящий в состав смеси алюминий , оставаясь в сплаве, во многих случаях является нежелательным, так как ухудшает свойства металла. Степень усвоения бора невысокая. Целью изобретения является повышение степени усвоения бора, Поставленная цель достигается тем,то согласно способу модифицирования сплавов, включающему введение в расплавленный металл предварительно укупоренной порошкообразной смеси, содержащей бор и графит, в металл вводят смесь, содержащую бор, кремний и графит при их соотношении (0,81,2) : а,8-2,3} : (0,7-1,2) . Частицы ферросилиция, растворяясь, создают объемный контакт с бором, отбирают растворенный в сплаве кислород и тем сакым улучшают его усовяемость сплавом: графит создает восстановительную атмосферу. Степень усвоения бора в зависимости от соотношения вводимых составляющих следующая: 0,8:1,8:0,7 88% B:Si :Гр 0,8:1,8:1,2 89% В:51:Гр 0,8:2,3:0,790% B:Si:rp 1,2:1,8:0,789% B:S4 :Гр 1,2-:2,3:0,793% 1,2:1,8:1,291% Количество вводигиых в cocfaB смеси в сплав кремния и углерода учитывается при составлении шихты для выплавки сплава. Предлагаемый способ применен при выплсшке чугуна для отливки деталей тормозных колодок, рубашек цилиндров лопаток дробеметных аппаратов. Применение чугуна, модифицированного бо ром, позволило повысить износостойкость литых деталей на 30-50%. Пример. Химический состав чугуна для отливки деталей типа тормозных колодок для работы в паре сух го трения со сталью следующий,%: С - 2,8-3,2; Si 0,8-1,2; Мп 0,5-0,8 Р до 0,4, S до 0,12; В 0,01-0,03; Fe остальное. Химический состав чугуна для отливки лопаток дробеметных аппаратов очистш кАмер следующий,%: С 2,2-2 Si 0,8-1,2; Мп 0,5-0,7; Ni 1;0-1,5; )Сг 5,0-7,0; В 0,05-6,08; Fe остально Чугун приведенного состава для от ливки деталей типа тормозных колодок, легированный бором, получают ел дующим образом. Выплавленный в вагранке жидкий чу гун с температурой 1350-1380 С выпу кают в тонный разливочный ковш, в ко торый на штанге погружают упакованную в металлическую коробочку с мел кими отверстиями заранее приготовленную, раздробленную и перемешанную смесь, содержащую в расчете на тонну металла 5,0 кг 5%-ного ферробора, 0,4 кг 75%-ного ферросилиция, 0,25 кг графита. Производят перемешивание металла штангой в течение 35 мин, после чего металл готов к заливке в формы. Использование предлагаемого способа модифицирования железоуглеродистых расплавов обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: высокую степень усвоения железоуглеродистым сплавом бора, а также возможность повысить износостойкость деталей на 30-50%. Эконсадический эффект составит более 100 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ модифицирования железоуглеродистых сплавов, включающий введение в расплавленный металл предварительно укупоренной порошкообразной смеси, содержащей бор и графит, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения бора, в металл вводят смесь, содержащую бор, кремний и графит при их соотношении (О ,8-1,2 : (1,8-2,3) : : (0,7-1,2). Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1.Гиршович Чугунное литье. М., Машгиз, 1977, с. 37. 2.Авторское свидетельство СССР № 463733, кл. С 22 С 21/00, 1973.