СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ
METHOD OF PRODUCING HIGH-STRENGTH IRON WITH GLOBULAR GRAPHITE

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейному производству, и может быть использовано при производстве отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.
Известен способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (Патент РФ №2134302, бюллетень от 10.08.1999 г.).
Сущность способа заключается в обработке металла химического состава, масс.%: С - 3,85-4,05, Si - 1,7-1,9, S<0,015 пылевидной фракцией модификатора ФСМг-5 (фракция модификатора <1,5 мм) в ковше в количестве 1,6-1,8% от веса металла. Известен также принятый в качестве прототипа способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, включающий обработку расплава чугуна путем ввода модификатора лигатуры ФСМг-5 и ферросилиция (RU, С1, С2/С, 1/08, 15.07.94).
К недостаткам данных способов относится использование фракции модификатора >1 мм, что резко увеличивает потери при просеивании, а также повышает расход модификатора при обработке металла. Использование при способе по прототипу модификатора фракции <1 мм для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом не дало стабильных результатов и, кроме того, для обеспечения необходимого содержания Mg ост. В чугуне необходимо увеличивать его расход, что делает процесс модифицирования нетехнологичным.
Решаемая задача заявляемого изобретения - повышение физико-механических свойств отливок.
Техническим результатом - повышение эффективности и обеспечение стабильности модифицирующего эффекта.
Указанный технический результат достигается тем, что способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом включает выпуск их печи в ковш расплава чугуна, ввод в расплав карбоната кальция и карбоната бария и ферросилиция 75% в количестве 0,12-0,15% каждого, затем после заполнения ковша расплав обрабатывают порошковым проволочным модификатором ФСМг-18 с помощью трайб-аппарата в количестве 0,12-0,15%.
Предложенный способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом позволяет повысить физико-механические свойства чугуна для отливок (см. таблицу).
Повышение содержания компонентов предсфероидизирующей обработки (карбоната кальция, карбоната и ферросилиция 75%) свыше 0,15% и сфероидизирующего модификатора (порошкового проволочного модификатора ФСМг 18) свыше 0,15% ведет к появлению остаточного цемента в структуре, остаточных неметаллических включений.
Снижение содержания упомянутых комплексов менее 0,12% соответственно ведет у ухудшению формы графита и появлению не только шаровидного графита, но и вермикулярного, что недопустимо для высокопрочного чугуна.
Эффективность сфероидизирующей модифицирующей обработки расплава на получение шаровидной формы графита увеличивается, если его подготовить к приему сфероидизирующего модификатора. Основными методами металлургической подготовки расплава являются: рафинирующая, инокулирующая и графитизирующая обработки которые осуществляются вводом в расплав комплекса: карбонат кальция, карбонат бария и ферросилий 75%.
Пример осуществления способа
Для изучения особенностей способа были проведены экспериментальные работы по получению высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в индукционной тигельной печи из синтетического чугуна и модифицирующие обработки на ковшах малой емкости до 200 кг.
С началом наполнения ковша в него вводится смесь: карбонат кальция, карбонат бария и ферросилиций 75%.
После наполнения ковш устанавливается на стенд, где осуществляется ввод порошковой проволоки с помощью одноручьевого трайб-аппарата, оснащенного зонтом, накрывающим ковш для предотвращения выплеска металла и сокращения тепловых потерь.
После завершения ввода проволоки ковш с металлом отправляется на заливку форм.