CamScanner 04-03-2023 11. 43
Download 349.19 Kb.
|
20 talik
|
ГЛ Л ВЛ VII п ОЛ Уч Е11 и Е В ЫСО КО КА Ч ЕСТ В Е Н Н Ы X ЛИТЕЙНЫХ СПЛАВОВ ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЧУГУНА С ПЛАСТИНЧАТЫМ ГРАФИТОМ •Для получения высококачественного серого чугуна используют хорошо подготовленные, отсортированные по химсоставу и чистые шихтовые материалы, что особенно важно при ваграночной плавке. Мелкая и окисленная шихта не может быть основой высококачественного чугуна, чрезмерно крупные же куски чугуна или стального лома также недопустимы, так как они, не расплавляясь в зоне плавления, доходят до фурм и нарушают ход ваграночного процесса. Применение электроплавки значительно расширяет возможности достижения требуемой температуры чугуна и доводки его по химическому составу, включая введение различных добавок, улучшающих и стабилизирующих свойства. Для получения чугуна требуемого качества большое значение имеет также контроль исходных шихтовых материалов, флюсов, карбюризаторов, химсостава, температуры, величины отбела, твердости.- Качество исходных шихтовых материалов контролируется в соответствии с ГОСТами на отбор проб и химаналнзом образцов. Их характеристики должны удовлетворять требованиям ГОСТов на соответствующие шихтовые материалы (см. гл. V). "Контроль химсостава готового чугуна осуществляется либо спектральным экспресс-анализом, либо специальными приборами, например АН-29, для экспрссс-анализа углерода. Кремний можно определить по величине ТЭДС. Наиболее эффективно применение квантометров. Определение углеродного эквивалента может быть произведено термографическим методом по кривой охлаждения чугуна. Для этого жидкий чугун заливают в специальную форму для взятия пробы, в которой установлена термопара, и фиксируют кривую охлаждения. По величине температуры ликвидуса и температурного интервала затвердевания определяют углеродный эквивалент: С9 = 12,8 — 0,0075 С, = 4,28 —0,0072А/.„ Эти формулы не универсальны. Они пригодны только для определения углеродного эквивалента немодифпцпрованных чугунов. Рис. 77. Формы проб: а — клин на огбел; б — на твердость: 1 — стержень, 2 — металлическая пластина, 3 — проба, I — месю та мерз гнердости. Контроль ожн 1ЯС- мых механических свойств при плавке производится по величине отбела п твердости металла пробы. На рисунке 77 приведены пробы для определения отбела и твердости, а в таблице 41 —данные о глубине отбела и твердости для наибо- л се р а с и рост р а иев и ы х марок серого чугуна. Контроль температуры жидкого чугуна производится при П0М0П1И оптических пирометров и термопар погружения. * На заключительной стадии получения сплава наиболее важна виепечная обработка жидкого чугуна, т. е. обработка чугуна до- пол и и тел ьно вводимы- ми веществами (модификаторами и другими добавками) или методами внешнего воздействия. • Обработка чугуна модификаторами и другими добавками получила широкое распространение в литейном производстве благодаря своей просоле и высокой эффективности. В настоящее время разработано .много различных модификаторов. Таблица 41 Харамермнмка некиюрых марок СЧ ио величине огбела и 1вердос1и на пробах
Наибольшее распространение получил ферросилиций, введение которого позволяет приготовить чугун с мелкозернистой структурой. уменьшает отбел п улучшает механические свойства. v Наиболее эффективно отбел снимается смесями алюминия и ферросилиция плп алюминия и графита. Модификаторы, содержащие РЗМ, также эффективно снимают отбел, ио до определенного предела расхода. При введении более 0,2/о огбел увеличивается/Введение некоторых элементов даже в весьма малых количествах существенно влияет па формирование структуры и свойства чугуна. Все модификаторы кроме графита увеличивают его прочность. Особенно эффективно применение силнкобарпя. ■ Обычные модификаторы вводят па желоб, в струю металла или в ковш. Расход модификатора зависит от его состава, а также от состава и марки чугуна, природы шихтовых материалов, условий плавки, технологии ввода конструкции отливкиш колеблется, например при ФС75, в пределах от 0,1 до 1,5% от массы металла. Обычно считают, что 0,1% ФС75 снижает отбел на 1 мм. Исходя из требуемого снижения величины отбела, определяют количество вводимого модификатора.’После ввода модификатора металл целесообразно перемешать механически, вибрационно, барботацией или другими методами. Перегрев чугуна при модифицировании должен быть тем больше, чем выше его марка, обычно он находится в пределах 1370—1430°С. Во избежание демодифицирования, продолжительность выдержки чугуна не должна превышать времени действия модификатора/ Например, для ФС75 при массе металла в ковше до 0,5 т выдержка не должна превышать 5 мни, при массе от 0,5 до 2 т — 8 мин, ври массе от 2 до Ют— 10 мин, при массе от 10 до 25 т— 15 мин, при массе более 25 т — 20 мин [32]. При появлении признаков демодифицированпя чугуна рекомендуется повторная обработка модификатором. Качество модифицирования контролируют по высоте отбела клиновой пробы. "Повышенной живучестью обладают новые комплексные модификаторы на основе силнкобарпя,- разработанные институтом ЦНИИТМаш. Они обеспечивают высокую стабильность процесса, независимо от степени эвтектнчности чугуна, и в 2—3 раза увеличивают продолжительность модифицирующего эффекта Иногда применяют модифицирование жидкими добавками.1 Замечено, что при смешивании двух жидких чугунов с различными составами или чугуна с жидкой сталыо происходит не выравнивание химического состава до среднего, а более сложные процессы, подобные модифицированию, которые способствуют измельчению структуры и улучшению механических свойств. Для обработки чугуна газами и пылегазовыми смесями применяют кислород, азот, аргон, углекислый газ и углеводороды/ В струю газа могут быть введены пылевидные добавки (моди- При впепечной десульфурации чугун можно обрабатывать 'ими, 'шсмимн на смеси о—-1U/о плавикового шпата, 25—30% электрокорунда, 60—70% извести. 1акая обработка позволяет снизить содержание серы на 90% от первоначального. ''Синтетический шлак приготавливают в специальной шлакоплавильнои печи, затем сливают его в ковш и заливают жидкий чугун, который, перемешиваясь со шлаком, подвергается десульфурации. • Обработку чугуна производят также физическими методами. Механическое перемешивание и вибрация производятся в лопастных мешалках, вращающихся ковшах и виброустановках. При этом на поверхность металла вводят рафинирующую смесь, содержащую известь, плавиковый шпат, карбид кальция.к При такой обработке жидкого чугуна в течение 2—4 минут содержание серы в ковше снижается от 0,1 до 0,01—0,02%. Наибольшее распространение в литейном производстве получила внепечная обработка чугуна модификаторами. Лучшим вариантом промышленной технологии получения высококачественного серого чугуна является плавка в электропечах или дуплекс-процессом. При этом чугун заданного химического состава, выплавленный в первичном агрегате, сливают в печь ожидания, из которой берут пробу на отбел. Если отоел до модифицирования оказывается больше требуемого, в печь вводят смесь ФС75 и графита. и индукционные печи, а в некоторых случаях - дуплекс-про Наилучшие результаты по модифицированию достигаются при введении смеси ФС75 (0,15 —0,6%), снлпкокальция (0,1 0 2%) и графита в зернах (0,1—0,25% от массы металла). Модифицирование позволяет получить вермикулярную форму гра Фита в чугуне. Для плавки в этом случае используют дуговые Ч" ' J ahuiiogv nvn ПРКС.-ПОО- * Основой получения вермпкулярной формы графита является модифицирование чугуна лигатурами, в состав которых входят элементы-сферондизаторы (Mg, Y, Се), а также AI и Ti; лигатурами Ni — Mg — Се, Се — Y, Се — Mg — РЗЭ; ЖКМК и др.-. Наиболее стабильным является процесс получения вермику- лярнон формы графита модифицированием расплава лигатурами, содержащими РЗЭ (например, СЦЕМИШ и СИИГМИШ, содержащие 25—30% РЗЭ); Этот процесс разработай институтом ЦНППТМаш и внедрен па ряде заводов [7|. "В зависимости от условий производства лигатуру можно вводить непосредственно в печь при 1350—1400°С, а также на дно разливочного ковша или в струю металла при 1430—1480°С4 из расчета получения в чугуне остаточного содержания РЗЭ в пределах 0,1—0,15%. Масса присадки лигатуры определяется количеством в ней РЗЭ и зависит от содержания серы в исходном расплаве. Для чугуна, содержащего 0,015—0,3% серы, присадка лигатуры составляет 0,7—0,8% от массы жидкого металла. Для ваграночного чугуна (содержание серы 0,08—0,1%) присадка лигатуры возрастает до 2,0—2,5%. При этом целесообразна предварительная десульфурация ваграночного чугуна/После обработки лигатурой требуется дополнительное модифицирование чугуна графитизирующими присадками (ФС75 и пр.), предотвращающими образование в отливках ледебурита или структурно-свободного цементита. • Download 349.19 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
| |||||||||||||||||||||||