способ приготовления чугуна
Классы МПК: | C21C1/00 Рафинирование чугуна; литейный чугун C21C1/08 получение литейного чугуна |
Автор(ы): | Афанасьев В.К., Чибряков М.В., Сарлин М.К. |
Патентообладатель(и): | Сибирский государственный индустриальный университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-07-07 публикация патента:
20.05.1999 |
Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при обработке жидкого чугуна для повышения его свойств при последующей термической обработке, что повысит твердость отливок из чугуна. По способу приготовления чугуна обрабатывают его расплав, заливают в формы и подают на термическую обработку. Обработку расплава осуществляют комплексным модификатором в виде смеси, содержащей , мас.%: FeSi 15-20, Mg 19-35, CaF 20-60, FeO 5-26. Комплексный модификатор подают в расплав чугуна в количестве 0,1-0,5% от массы расплава. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ приготовления чугуна, включающий выплавку чугуна, обработку его расплава комплексным модификатором в виде смеси материалов, содержащей плавиковый шпат и окись железа, заливку расплава чугуна в формы и его термическую обработку, отличающийся тем, что в состав смеси дополнительно вводят ферросилиций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:Ферросилиций - 15 - 20
Магний - 19 - 35
Плавиковый шпат - 20 - 60
Окись железа - 5 - 26
при этом при обработке расплава чугуна подают комплексный модификатор в количестве 0,1 - 0,5% от массы расплава.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке жидкого чугуна с целью повышения его свойств при последующей термической обработке. Известен способ приготовления чугуна, включающий обработку расплава, при которой проводят науглероживание и модифицирование расплава (см. а.с. N 1636448, кл. C 21 C 1/08, заявл. 28.06.88, опубл. 23.03.91, Бюл. N 11). Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления чугуна, включающий выплавку чугуна, обработку его расплава, заливку в формы и термическую обработку, причем обработку расплава чугуна осуществляют смесью, содержащей, мас.%:CaF2 - 30 - 80
LiCO3 - 0,4 - 30
Fe2O3 - 5 - 50
CaC - До 40
при этом смесь вводят в количестве 3-5% от массы расплава чугуна (см. патент РФ N 2007493, кл. C 22 C 37/08, C 21 c 1/00, заявл. 13.06.91, опубл. 15.02.94, Бюл. N 3). Недостаток известных способов заключается в том, что чугуны, подвергнутые такой обработке, имеют недостаточно высокую твердость при последующей термической обработке. Задачей изобретения является повышение твердости отливок из чугуна, прошедших термическую обработку. Поставленная задача достигается, тем что в способе приготовления чугуна, включающем выплавку чугуна, обработку его расплава комплексным модификатором в виде смеси материалов, содержащей плавиковый шпат и окись железа, заливку расплава чугуна в формы и последующую термическую обработку, согласно изобретению, в состав смеси дополнительно вводят ферросилиций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
FeSi - 15 - 20
Mg - 19 - 35
CaF2 - 20 - 60
Fe2O3 - 5 - 26
при этом при обработке расплава чугуна подают комплексный модификатор в количестве 0,1-0,5% от массы расплава. В чугуне, подвергнутом обработке в расплавленном состоянии предлагаемой смесью, происходит значительное измельчение выделений графита с одновременным увеличением растворимости всех входящих в состав чугуна элементов в твердом растворе. Все это способствует значительному повышению твердости отливок из чугуна, обработанного предлагаемым способом, после его термической обработки. Осуществления предлагаемого способа с параметрами, выходящими за указанные пределы как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, не приводит к достижению поставленной технической задачи. Пример. В условиях Кузнецкого машиностроительного завода в индукционной печи емкостью 75 кг была проведена обработка расплава чугуна производства ЗСМК. Обработка проводилась комплексным модификатором в количестве 0,1 и 0,5% от массы расплава. После такой обработки были получены резцы различных размеров и шары мельниц для помола. Химический состав чугуна при этом следующий: C - 4,28; Si - 0,35; Mn - 0,45; P - 0,16; S - 0,031; Fe - ост. Полученные отливки подвергали различным нагревам и закалке с последующим определением твердости. Составы смесей для обработки чугуна, режимы обработки и твердость чугуна после закалки приведены в таблице. Как видно из приведенных результатов, предлагаемая смесь для обработки расплава чугуна позволяет повысить твердость его после термической обработки - закалки на 11 - 12 ед. HRC ( на 20%).
Класс C21C1/00 Рафинирование чугуна; литейный чугун
Класс C21C1/08 получение литейного чугуна