RU1770436C - Briquette for cast iron modifying - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при получении брикета дл  модифицировани  чугуна преимущественно с еермикул р- ной формой графита, примен емого дл  получени  отливок, эксплуатирующихс  при термоциклических нагрузках. Сущность: брикет содержит, мзс.%: магний 6-8, графит 2-5, титан 4-12, железо 25-35, пылевидные отходы производства лигатуры ФОМг 5 20-35, медь - остальное.The invention can be used in the manufacture of a briquette for modifying cast iron, mainly with an ermicular form of graphite, which is used to produce castings operating under thermocyclic loads. Essence: the briquette contains, mls.%: Magnesium 6-8, graphite 2-5, titanium 4-12, iron 25-35, pulverized waste from the production of ligature FOMg 5 20-35, copper - the rest.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к модифицированию чугуна преимущественно с вермикул рной формой графита, примен емого дл  отливок, эксплуатирующихс  при термоциклических нагрузка .The invention relates to metallurgy, in particular to the modification of cast iron mainly with a vermicular form of graphite used for castings operating under thermocyclic loads.

Цель изобретени  - повышение термостойкости чугуна, а также степени усвоени  магни .The purpose of the invention is to increase the heat resistance of cast iron, as well as the degree of absorption of magnesium.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что брикет дл  модифицировани  чугуна , содержащий магний, графит и железо, дополнительно содержит титан, медь и пылевидные отходы производства лигатуры ФСМг5 при следующем соотношении компонентов , мае %:The essence of the invention lies in the fact that the briquette for modifying cast iron, containing magnesium, graphite and iron, additionally contains titanium, copper and pulverized waste from the production of FSMg5 ligature in the following ratio, May%:

Магний6-8Magnesium 6-8

Графит2-5Graphite 2-5

Титан4-12Titanium 4-12

Железо25-35Iron 25-35

Пылевидные отходы производства лигатуры ФСМгБ20-35 Медь Остальное. Результаты сопоставительных испытаний брикетов известного и за вл емого состава приведены в табл. 1 и табл. 2. Как видно из данных таблиц, использование брикетов за вл емого состава обеспечивает по сравнению с известными более высокий уровень термостойкости чугуна и степени усвоени  магни  (состав 4-6, 8, 9, 10).Dusty waste from the production of ligatures FSMgB20-35 Copper The rest. The results of comparative tests of briquettes of known and claimed composition are given in table. 1 and table 2. As can be seen from the tables, the use of briquettes of the claimed composition provides, in comparison with the known ones, a higher level of heat resistance of cast iron and the degree of assimilation of magnesium (composition 4-6, 8, 9, 10).

При снижении содержани  магни , графита , железа, титана и пылевидных отходов производства лигатуры ФСМг5 в составе брикетов ниже за вленных пределов падает эффективность модифицировани , в результате чего снижаютс  показатели термостойкости чугуна (состав № 7, табл. 2).With a decrease in the content of magnesium, graphite, iron, titanium and dusty waste from the production of FSMg5 ligatures in briquettes below the stated limits, the modification efficiency decreases, resulting in a decrease in the temperature resistance of cast iron (composition No. 7, Table 2).

Содержание компонентов в брикете обосновываетс  следующим: магний в пределах 6-8 мас.% (совместно с титаном и медью) обеспечивает получение чугуна с вермикул рным графитом и с высокими физико-механическими свойствами, а также способствует увеличению скорости растворени  брикета. При содержании магни  ниже 6% (состав 3) в сердцевине массивных отливок по вл етс  графит пластинчатой формы, что приводит к снижению прочностиThe content of the components in the briquette is justified by the following: magnesium in the range of 6-8 wt.% (Together with titanium and copper) ensures the production of cast iron with vermicular graphite and with high physical and mechanical properties, and also helps to increase the dissolution rate of the briquette. When the magnesium content is below 6% (composition 3) in the core of massive castings, plate-shaped graphite appears, which leads to a decrease in strength

VIVI

II

СОWith

сwith

и в зкости. При содержании магни  более 8% уменьшаетс  степень усвоени  магни  чугуном, имеет место сильный пироэффект, а в структуре чугуна увеличиваетс  количество шаровидного графита, что сопровождаетс  снижением теплопроводности и, соответственно, и термостойкости (составand in viscosity. With a magnesium content of more than 8%, the degree of absorption of magnesium by cast iron decreases, a strong pyroeffect takes place, and the amount of spherical graphite increases in the structure of cast iron, which is accompanied by a decrease in heat conductivity and, accordingly, heat resistance (composition

7).7).

Графит в количестве 2-5 мас.% обеспечивает улучшение заполн емо ™ и формируемое™ брикета при прессЬвании, а в жидком чугуне его частицы выполн ют роль дополнительных центров графитизации, способству  формированию вермикул рно- го графита в сердцевине массивных отливок . При содержании графита менее 2% такое его вли ние незначительно, а при увеличении более 5% снижаетс  механическа  прочность брикета при модифицировании (состав 7).Graphite in the amount of 2-5 wt.% Provides an improvement in the fillability ™ and the formed ™ briquette during compression, and in liquid iron its particles act as additional centers of graphitization, contributing to the formation of vermicular graphite in the core of massive castings. With a graphite content of less than 2%, such an effect is insignificant, and with an increase of more than 5%, the mechanical strength of the briquette upon modification decreases (composition 7).

Титан в количестве 4-12 мас.% совместно с магнием и медью способствует образованию графита вермикул рной формы, При содержании его менее 4- не обеспечиваетс  получение равномерного вермикул рного графита в структуре чугуна (состав 3), а при увеличении его содержани  более 12 % (N 7) снижаетс  плотность брикета и увеличиваетс  пироэффект.Titanium in an amount of 4-12 wt.% Together with magnesium and copper promotes the formation of vermicular graphite. When its content is less than 4, it does not provide uniform vermicular graphite in the structure of cast iron (composition 3), and with an increase in its content more than 12% (N 7) the briquette density decreases and the pyroeffect increases.

Пылевидные отходы производства лигатуры ФСМгб в пределах 20-35% снижают стоимость и увеличивают скорость растворени  брикетов, повышают степень усвоени  магни . При снижении содержани  лигатуры в составе брикета ниже 20% (состав 3) уменьшаетс  скорость растворени  брикетов, а при увеличении сверх 35% (состав 7) снижаютс  прочность и плотность брикетов. Они плохо усваиваютс  металлом .Pulverized wastes from the production of FSMGB master alloys within the range of 20-35% reduce the cost and increase the dissolution rate of briquettes, increase the degree of magnesium absorption. With a decrease in the ligature content in the briquette composition below 20% (composition 3), the dissolution rate of the briquettes decreases, and with an increase in excess of 35% (composition 7), the strength and density of the briquettes decrease. They are poorly absorbed by metal.

Железо в пределах 25-35% повышает прочность брикета и выполн ет роль суспензирующей добавки, обеспечивающей повышение прочности и изотропности материала отливок, что оказывает благопри тное вли ние на термостойкость. Снижение его содержани  в брикете ниже 25% уменьшит инокулирующий эффект (состав 3), а увеличение сверх 35% (состав 7) ухудшает растворимость брикетов и усвоение магни  чугуном.Iron within the range of 25-35% increases the strength of the briquette and plays the role of a suspension additive, providing an increase in the strength and isotropy of the material of the castings, which has a beneficial effect on heat resistance. A decrease in its content in the briquette below 25% will decrease the inoculating effect (composition 3), and an increase in excess of 35% (composition 7) will reduce the solubility of the briquettes and the absorption of magnesium by cast iron.

Медь в составе брикета выполн ет роль св зки и ут жел ющей добавки. Помимо того , она способствует получению вермикул рного графита и повышает прочность чугуна . Уменьшение ее содержани  в брикете ниже 5% (состав 7) снижает его прочность и удельный вес. Ухудшает его усвоение металлом . Увеличение содержани  меди сверх 35% (состав 3) снижает количество элементов-модификаторов в брикете и не обеспечивает получение высокого уровн  термостойкости.Copper in the composition of the briquette acts as a binder and a weighting additive. In addition, it contributes to the production of vermicular graphite and increases the strength of cast iron. A decrease in its content in the briquette below 5% (composition 7) reduces its strength and specific gravity. Deterioration of its absorption by metal. An increase in copper content in excess of 35% (composition 3) reduces the number of modifier elements in the briquette and does not provide a high level of heat resistance.

П ри м е р. В индукционной печи ИЧТ-б выплавл ют чугун следующего состава (мае. %): С - 3,41; Si - 2,24; Р - 0,17; S - 0,03. Перед выпуском металла на дно ковша ввод т брикеты в количестве 1,8% от массыEXAMPLE In the induction furnace IChT-b, cast iron of the following composition is smelted (May.%): C - 3.41; Si 2.24; P - 0.17; S is 0.03. Before the metal is released, briquettes are introduced to the bottom of the bucket in an amount of 1.8% by weight

металла следующего состава (мас.%): магний - 7; графит - 3,5; железо - 30; пылевидные отходы производства лигатуры ФСМг5 - 27,5; титан - 8; остальное - медь. Температура выпускаемого металла 1420°С. Поеле завершени  процесса растворени  брикетов с поверхности металла скачивают шлак, отбирают пробы на определение состава и свойств металла и заливают формы кокилей дл  прокатных валков. Результатыmetal of the following composition (wt.%): magnesium - 7; graphite - 3.5; iron - 30; dusty waste from the production of FSMg5 ligature - 27.5; titanium - 8; the rest is copper. The temperature of the produced metal is 1420 ° C. After completion of the process of dissolving the briquettes, slag is downloaded from the metal surface, samples are taken to determine the composition and properties of the metal, and molds of chill molds for rolling rolls are poured. results

исследовани  состава, структуры и свойств модифицированного чугуна приведены в табл. 2. Применение брикета за вл емого состава обеспечивает повышение термостойкости чугуна на 24-29% и степени усвоени  магни  на 27-32%. Применительно к отливке кокилей дл  прокатных валков это обеспечит повышение их стойкости, снижение расхода металла и улучшение качества валков.studies of the composition, structure and properties of modified cast iron are given in table. 2. The use of a briquette of the claimed composition provides an increase in the heat resistance of cast iron by 24-29% and the degree of assimilation of magnesium by 27-32%. In the case of casting chill molds for rolling rolls, this will provide an increase in their durability, a decrease in metal consumption and an improvement in the quality of the rolls.

Экономический эффект от применени  брикета за вл емого состава дл  получени  кокилей дл  прокатных валков составит 592 тыс. рублей.The economic effect of using a briquette of the claimed composition to produce chill molds for rolling rolls will amount to 592 thousand rubles.

Формул а изо бретени  Formula A from Breteni

Брикет дл  модифицировани  чугуна,Cast iron briquette,

содержащий магний, графит и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  термостойкости чугуна, степени усвоени  магни , он дополнительно содержит титан,containing magnesium, graphite and iron, characterized in that, in order to increase the heat resistance of cast iron, the degree of absorption of magnesium, it further comprises titanium,

медь и пылевидные отходы производства лигатуры ФСМ г5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:copper and pulverized waste production of the FSM g5 ligature in the following ratio of components, wt.%:

Магний6-8Magnesium 6-8

Графит.2-5Graphite. 2-5

Титан4-12Titanium 4-12

Железо25-35Iron 25-35

Пылевидные отходы произ-- водства лигатуры ФСМ г520-35Dusty wastes from the production of FSM master alloy g520-35

МедьОстальное.Copper The rest.

Таблица 1Table 1

Составы исследуемых брикетовThe compositions of the investigated briquettes

- брикет-аналог (а.с. I, 11 ); брикет-прототип (а.с. f. t6l124).- briquette-analogue (A.S. I, 11); briquette prototype (a.s. f. t6l124).

Результаты сопоставительных испытанийBenchmark Results

-брикет/аналог (а. с. К 1Ю9М2); - брикет-прототип (а,с. tf 461124); ) -брикет за вл емого состава- briquette / analogue (A. s. K 1YU9M2); - briquette prototype (a, p. tf 461124); ) - briquette of the claimed composition

- железо-кремний-магний-кальчиева  лигатура;- iron-silicon-magnesium-Calcium ligature;

Таблица2Table 2