UA121059C2 - Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом - Google Patents
Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом Download PDFInfo
- Publication number
- UA121059C2 UA121059C2 UAA201802243A UAA201802243A UA121059C2 UA 121059 C2 UA121059 C2 UA 121059C2 UA A201802243 A UAA201802243 A UA A201802243A UA A201802243 A UAA201802243 A UA A201802243A UA 121059 C2 UA121059 C2 UA 121059C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- cast iron
- ferrosilicon
- oxide
- melt
- mixture
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 19
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910001938 gadolinium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910003440 dysprosium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N dysprosium(iii) oxide Chemical compound O=[Dy]O[Dy]=O NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229940075613 gadolinium oxide Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 8
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі чорна металургія. Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом включає первинне та вторинне модифікування чавуну, при цьому вторинне модифікування проводять на струмені чавуну при заливанні валкової форми з чавуном механічною сумішшю з феросиліцію ФС75, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію у співвідношенні 8:1:1 при витраті суміші 0,24-0,48 % від маси розплаву. Пропонований винахід дозволяє підвищити рівень міцності при вигині валкового чавуну на 2,5-3,7 %.
Description
Винахід належить до чорної металургії, зокрема до розробки способів виготовлення литих валків високої якості.
Відомий спосіб лиття прокатних валків (А.с. СРСР Мо 692680, МКИ В220 25/00, опубл. 1979 р.), за яким модифікування чавунного розплаву здійснюють магнієм або лігатурами, що містять магній, в ливарному ковші та додатково передбачають введення на струм графітизуючих модифікаторів, що також містять магній.
Недоліком цього способу є наявність у робочому шарі та серцевині таких валків великої кількості магнієвих неметалевих включень, що зменшує міцнісні властивості матеріалу валків.
Найбільш близьким аналогом за технічною сутністю та результатом, що досягається, до пропонованого способу є спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом, що включає первинне та вторинне модифікування чавуну, за якого первинне модифікування здійснюють у розливальному ковші комплексним модифікатором на основі рідкісноземельних елементів, а вторинне передбачає введення на струмені феросиліцію (Пат. України Мо 93800,
МПК (2011.01) В220 25/00, опубл. 2011 р.).
Недоліком цього способу є недостатньо високі міцнісні властивості валкового матеріалу.
В основу винаходу поставлена задача підвищити показники міцності валкових чавунів, яких потребує сучасне виробництво.
Технічний результат полягає в тому, що за пропонованим способом вторинне модифікування здійснюється механічною сумішшю з феросиліцію, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію та сприяє підвищенню міцнісних властивостей чавуну прокатного валка за рахунок зміни форми включень графіту та підвищення дисперсності перлітної складової у його структурі.
Зазначена задача вирішується розробкою способу лиття прокатних валків, що включає первинне модифікування у розливальному ковші комплексним модифікатором на основі рідкісноземельних елементів 0,5-0,7 95 від маси розплаву та вторинне модифікування, яке здійснюється механічною сумішшю з феросиліцію ФС75, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію у співвідношенні 8:1:1 на струмені металу при заливанні валкової форми з чавуном при витраті суміші у кількості 0,24-0,48 95 від маси розплаву.
Особливістю макроструктури прокатних валків по глибині бочки є наявність трьох макрозон: робочий (поверхневий) шар з білого або половинчастого чавуну - 20-35 мм, перехідна зона - 40-
Зо 60 мм та центральна частина (чавун перліто-графітного класу). Якість прокатних валків залежить від величин протяжності робочого шару та перехідної зони. Глибина робочого шару у пропонованому способі забезпечується модифікуванням рідкісноземельними металами. Для підвищення міцності перехідної зони та центральної частини валка рекомендується вторинне модифікування здійснювати механічною сумішшю з феросиліцію ФС75, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію. При присадках її нижче за 0,24 мас. 95 це призводить до зниження міцносних характеристик матеріалу валка та до його зламу. Збільшення ж присадки суміші вище за 0,48 мас. 96 може привести до відшарування робочого шару під час експлуатації валка. Таким чином, вторинне модифікування необхідно проводити застосовуючи 0,24-0,48 95 від маси розплаву механічної суміші з феросиліцію, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію у співвідношенні 8:1:1.
При встановленні необхідних кількісних параметрів способу виходили з такого.
Первинне модифікування валкового чавуну здійснювали за способом, що викладений у патенті України Мо 93800, тобто у розливальному ковші комплексним модифікатором на основі рідкісноземельних елементів 0,5-0,7 9о від маси розплаву з метою одержання графітних включень вермикулярної форми. Збільшення або зменшення витрати комплексного модифікатора призводило до одержання графітних включень кулястої або пластинчастої форми і тому зменшувало міцнісні властивості матеріалу валка.
Вторинне модифікування на струмені чавуну при заливанні валкової форми з чавуном за пропонованим способом необхідно проводити механічною сумішшю з феросиліцію ФС75, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію у співвідношенні 8:1:1 застосовуючи присадку 0,24-0,48 95 від маси розплаву. Збільшення або зменшення витрати механічної суміші не призводило до необхідної дисперсності перлітної складової у його структурі та поліпшення форми включень вермикулярного графіту і тому зменшувало міцність при вигині матеріалу прокатного валка.
Серією лабораторних досліджень встановлено, що для одержання необхідного високого рівня міцності при вигині матеріалу прокатного валка необхідно додати у сплав, мас. 905: 0,16- 0,32 кремнію, 0,02-0,04 оксиду гадолінію та 0,02-0,04 оксиду диспрозію. Для забезпечення введення у розплав мінімальних рекомендованих кількостей кремнію, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію необхідно ввести індивідуально 0,16 мас. 95 феросиліцію, 0,02 мас. 95 оксиду гадолінію та 0,02 мас. 95 оксиду диспрозію. Виходячи з цього для досягнення поставленої мети кількості феросиліцію, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію у механічній суміші повинні знаходитися у співвідношенні 8:1:1. Цим вимогам відповідають складові суміші, що містять, мас.
Фо: 1) феросиліцій марки ФС75 ДСТУ 4127:2002; 2) оксид гадолінію; 3) оксид диспрозію.
Оскільки запропоноване технічне рішення є позапічним обробленням, то величина присадки для мінімальної витрати суміші складе 0,24 95 від маси розплаву, і відповідно максимальна - 0,48 95 від маси розплаву. Підвищення або зменшення частки феросиліцію, або оксиду гадолінію, або оксиду диспрозію у суміші не дозволить одержати необхідні концентрації кремнію та оксидів гадолінію та диспрозію, і тому приведе до недосягненню поставленої мети.
Спосіб здійснюється наступним чином. У лабораторних та промислових умовах встановили параметри запропонованого способу обробки чавуну. Були відлиті дослідні партії валків з розмірами 2 460 х 1016 мм за способом найближчого аналога та пропонованим. Плавку здійснювали в індукційній печі промислової частоти ІЧТ-6. Як шихтові матеріали застосовували: лом прокатних валків, ливарні чавуни, сталевий лом, феросплави. Як модифікатори використовували для первинного модифікування лігатуру на основі рідкісноземельних металів марки СРЗМЗО, а для вторинного модифікування за пропонованим способом механічну суміш з феросиліцію марки ФС75, ультрадисперсного оксиду гадолінію та ультрадисперсного оксиду диспрозію у співвідношенні 8:1:1, а за найближчим аналогом тільки феросиліцій марки ФС75.
Для заливання валкових форм використовували ківш місткістю 10 т. Чавунний розплав з температурою 1410250 з печі випускали у ливарний ківш, на дно якого завантажували необхідну кількість подрібненої (фракція 70-90 мм) лігатури, що містить РЗМ. Після витримки протягом 5-10 хв. розплав заливали у стаціонарну комбіновану ливарну форму до надливу та робили витримку протягом 3-4 хв. Далі продовжували заливання та на струм розплаву вводили необхідну кількість вторинного модифікатора - феросиліцію (фракції 10-15 мм) за найближчим аналогом або механічної суміші з феросиліцію такої ж фракції, ультрадисперсного оксиду гадолінію та ультрадисперсного оксиду диспрозію.
Кількість модифікаторів, що застосовувалися, та результати проведених досліджень наведені у таблиці. Випробовування проводили на зразках, вирізаних при механічному обробленні валків. Міцнісні властивості та мікроструктуру чавунів досліджували за стандартними методиками.
Результати випробовування прокатних валків
Зо З даних таблиці видно, що поставлена мета була досягнута, рівень міцності при вигині валкового чавуну підвищився на 2,5-3,7 95.
Винахід, що заявляється, засновано на теоретичних та промислових розробках, підтверджених експериментальними даними та може бути багаторазово відтворений у виробництві.
Таблиця
Межа
Спосіб МПа семаест овоцоюе яп ме 5 Зо мем тоне
СРЗМЗО| ФС75 СаОз Буга С | 5" З' Ст |Мі| РЗМІ Ре включень й графіту перліту найближчим ТВ 0,03 таки | 105115 ве овен от ниця: лях 185
У знаменнику - вміст елемента після модифікування, у чисельнику - до модифікування.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом, що включає первинне та40 вторинне модифікування чавуну, який відрізняється тим, що вторинне модифікування проводять на струмені чавуну при заливанні валкової форми з чавуном механічною сумішшю з феросиліцію ФС75, оксиду гадолінію та оксиду диспрозію у співвідношенні 8:1:1 при витраті суміші 0,24-0,48 95 від маси розплаву.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201802243A UA121059C2 (uk) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201802243A UA121059C2 (uk) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA121059C2 true UA121059C2 (uk) | 2020-03-25 |
Family
ID=71114934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201802243A UA121059C2 (uk) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA121059C2 (uk) |
-
2018
- 2018-03-05 UA UAA201802243A patent/UA121059C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Formation and modification of MgO· Al2O3-based inclusions in alloy steels | |
| US9556498B2 (en) | Method for producing spheroidal graphite cast iron and vehicle component using said spheroidal graphite cast iron | |
| US9512498B2 (en) | Process for producing spheroidal-graphite cast iron, and spheroidal-graphite cast iron member obtained from said spheroidal-graphite cast iron | |
| JP2019119924A (ja) | 球状黒鉛鋳鉄 | |
| CN103215487B (zh) | 锶硅孕育剂在硅钼球墨铸铁中的应用 | |
| US2867555A (en) | Nodular cast iron and process of manufacture thereof | |
| UA121059C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| RU2542157C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи | |
| CN114107600B (zh) | 一种含有形核剂的27SiMn钢的冶炼方法 | |
| RU2139941C1 (ru) | Способ получения серого чугуна | |
| UA121247C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| UA121246C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| RU2647432C2 (ru) | Способ выплавки стали в кислородном конвертере | |
| UA129791C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| RU2590772C1 (ru) | Способ получения алюминиевого чугуна | |
| UA120296C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| UA129612C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| UA118243C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| UA129613C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| UA120531C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| UA129398C2 (uk) | Спосіб лиття прокатних валків з чавуну з вермикулярним графітом | |
| Kopyciński et al. | The influence of iron powder and disintegrated steel scrap additives on the solidification of cast iron | |
| RU2177041C1 (ru) | Способ получения серого чугуна | |
| RU2529148C1 (ru) | Лигатура для производства отливок из серого чугуна | |
| Kopyciński et al. | Effective inoculation of low-sulphur cast iron |