SU1548244A1 - Чугун дл тиглей плавильно-разлаточных печей алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  производства тиглей плавильно-раздаточных печей алюминиевых сплавов. Цель изобретени  - повышение эрозионной стойкости в жидком алюминиевом сплаве. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,5-3,0

SI 2-2,4

MN 0,3-0,5

CR 0,2-0,4

NI 0,1-0,2

MO 0,4-0,6

TI 0,05-0,20

CU 0,6-4,6

WE 0,02-0,10 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна CU и BE позвол ет повысить эрозионную стойкость в алюминиевом сплаве в 1,4-2,8 раза. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  тиглей.

Цель изобретени  - повышение эрозионной стойкости в жидких алюминиевых сплавах.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.

Введение в состав чугуна меди в пределах 0,6-4,6% способствует уменьшению в структуре количества свободного углерода, улучшению формы и характера распределени  графита, образованию устойчивой при температурах плавки и выдержки алюминиевых сплавов структуры металла, концентрации медистой фазы на поверхности

раздела металлическа  основа - графит , преп тствующей диффузии кислорода в толщу тигл  и устран ющей внутреннее окисление чугуна вокруг графита, и тем самым повышению стойкости чугуна в жидких алюминиевых сплавах

При уменьшении содержани  меди в чугуне менее 0,6 мас.% резко понижаетс  стойкость чугуна в жидких алюминиевых сплавах,вследствие ухудшени  структуры металлической основы и включений графита и отсутстви  в структуре чугуна медистой фазы, так как при такой концентрации медь полностью раствор етс  в железе.

При увеличении содержани  меди более 4,6 мас.% эрозионна  стойСП

4

00

ю

4 4

кость чугуна резко понижаетс  из-за по влени  структурно-свободного цементита (что обусловлено повышением теплопроводности расплава вследст- вие увеличени  количества медистой фазы в расплаве), распадающегос  при длительном контакте с жидким алюминиевым сплавом, что ведет к образованию в поверхностных сло х об- разцов и тиглей сетки мелких трещин и к ускорению разъедани  чугуна.

Введение в состав чугуна берилли  в пределах 0,02-0,10 мас.% способствует повышению плотности чугуна образованию химически стойких соединений (оксидов, нитридов и др.), располагающихс  в виде мельчайшей пыли по границам эвтектических зерен, и оксидной пленки на поверхности чу- гуна, в совокупности преп тствующих разъеданию его жидкими алюминиевыми сплавами.

При введении берилли  в чугун менее 0,02 мас.% его вли ние на стой- кость чугуна в жидких алюминиевых сплавах не про вл етс , что обусловлено возможно полным его расходом на рафинирование жидкого металла . Введение берилли  в чугун более 0,10 мас.% не приводит к дальнейшему повышению стойкости в жидких алюминиевых сплавах, экономически нецелесообразно из-за удорожани  сплава и усложнени  технологии его выплавки и изготовлени  отливок .

Составы известного и предлагаемого чугунов и результаты их испытаний приведены в таблице.

Как следует из результатов испытаний , приведенных в таблице, предлагаемый чугун, по сравнению с известным характеризуетс  в 1,9-2,8 раза более низкой скоростью раэъеда- ни  и во столько же раз более высокой эрозионной и эксплуатационной стойкостью.

Чугун выплавл ют в электрической печи на шихте, включающей 60-70% стального лома и 30-40% чушкового чугуна,а также (сверх 100%) расчетное количество ферросплавов и леги- .рующих добавок дл  доведени  до заданного состава. При этом медь и бе- риллий ввод т в чугун в виде мед- нобериллиевой лигатуры с 9-11% Be (при необходимости ввод т еще металлическую медь). Усвоение чугуном

меди и берилли  составл ет соответственно 98-100 и 80-90%.

Чугун в печи нагревают до 1500°С и модифицируют в ковше 0,3% ферросилици  с барием. Из приготовленных таким образом чугунов получают в пес чано-глинистых формах заготовки, из которых вытачивают образцы дл  определени  эрозионной стойкости в жидких алюминиевых сплавах.

Образцы дл  определени  стойкости в жидких алюминиевых сплавах изготавливают в виде правильной пр моугольной призмы с погружаемой в расплав поверхностью, равной 80 см2. Все образцы маркируют и взвешивают.

Испытани  образцов, предварительно нагретых до 100°С, провод т их погружением в жидкий алюминиевый сплав с температурой 750 С и выдержкой в течение 120 ч. По извлечении и охлаждении образцы вновь взвешивают и определ ют потерю массы каждого образца за врем  испытани .

Об эрозионной стойкости чугунов

в жидком алюминиевом сплаве суд т по показател м скорости потери массы , выраженной в мг/см2.ч. При этом составы чугунов, характеризующиес  меньшей скоростью потери массы,  вл ютс  наиболее эрозионно стойкими, а большей скоростью потери массы - менее эрозионно стойкими.

Дл  сравнительных испытаний выплавл ют известный состав чугуна при среднем содержании компонентов.

Как следует из таблицы,дополнительный ввод в состав чугуна меди и берилли  обеспечивает повышение эрозионной стойкости в 1,4-2,8 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун дл  тиглей плавильно-разда- трчных печей алюминиевых сплавов, содержащий углерод, кремний, марганец , хром, никель, молибден, титан и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эрозионной стойкости в жидком алюминиевом сплаве, он дополнительно содержит медь и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод 2,5-3,0

   Кремний 2,0-2,4

   Марганец 0,3-0,5

   Хром0,2-0,4

   Никель . 0,1-0,2 Молибден 0,4-0,6

   Составитель Н.Косторной Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

   Заказ 115 Тираж 485Подписное

   ВНШШИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   ™ ™ « «

   Производственно-издательски комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101