Российская Ассоциация ЛитейщиковЛитье и литейное оборудованиеСистема РАЛ-Инфо для металлургов, машиностроителей, заказчиков литых и формованных изделий из металлов, пластмасс, эластомеров и композитов
Главная страница
О проекте «РАЛ-Инфо». Контакты.
РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ ЛИТЕЙЩИКОВ ( РАЛ ). Журнал "Литейщик России"
Производители литых и формованных изделий
Плавка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Литейное производство - инжиниринг, литейное оборудование, технологии, программное обеспечение
Материалы для металлургии (плавки, литья, обработки давлением и термообработки), машиностроения и эксплуатации оборудования
Термическая, электрохимическая и плазменная обработка, спекание, пропитка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Обработка давлением, сварка, пайка, резка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Очистка, подготовка поверхности, механическая обработка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Лабораторное оборудование и приборы контроля
Электрооборудование, автоматизация, гидравлика, пневматика, газовая и вакуумная техника, экологическое и теплотехническое оборудование
Производство изделий из пластмасс, резины, полиуретана и композиционных материалов
Технологическая оснастка и инструмент
Услуги
Обучение, переподготовка и подбор персонала, вакансии
Проекты, выставки, конференции, объявления партнеров РАЛ-Инфо
Восстановленное и б/у оборудование
Продаем, примем заказы на изготовление, механическую и термообработку, антикоррозионную защиту
Купим, разместим заказы на изготовление и обработку
10.08.2017
Программа работы 13-го Съезда литейщиков России и выставки "Литье-2017"
15.06.2017
О внесении журнала "Литейщик России" в каталог ВАК
23.05.2017
О Проведении 13-го Съезда Литейщиков России и Международной выставки "Литьё-2017"
Все новости

Поиск:

Применение барий-стронциевых карбонатов для повышения стойкости чугунных изложниц

С.В. Муруев, Л.М. Романов (Московский государственный индустриальный университет)

B.C. Римкевич, Е.В.Буцкий (ОАО "М.З.Электросталь")

Показано положительное влияние на свойства чугуна СЧ10 ковшовой обработки расплава барий-стронциевыми карбонатами. Стойкость изготовленных из данного чугуна изложниц для производства стальных слитков небольшой массы увеличилась в 1,3 раза.

Positive influence on properties of pig-iron СЧ10 ladle processings fuse is shown by barium - strontic carbonates. Resistance made of the given pig-iron of ingot moulds for manufacture of steel ingots of small weight has increased in 1,3 times.

В литейных цехах, специализирующихся на выпуске большой номенклатуры стальных заготовок, остро стоит проблема стойкости чугунных изложниц и разливочного комплекта.

Основные причины выхода из строя изложницы -продольные трещины и разгар внутренней поверхности. Возникновение этих дефектов непосредственно связано с качеством подготовки жидкого чугуна, его литейными свойствами и получаемой в изделии структурой.

Выплавку чугуна СЧ10 на ОАО "М.З. Электросталь" производят в печах ИЧТ-10 промышленной частоты с кислой футеровкой. Оптимальным по технико-экономическим показателям длительное время был вариант модифицирования чугуна порошком ферросилиция ФС 75 при выпуске из печи.

С целью улучшения литейных свойств чугуна и повышения эксплуатационной стойкости изложниц опробована обработка чугуна барий-стронциевым карбонатом (БСК-2), рекомендованная НПФ "Сосновинвест-Иркутск". Химический состав БСК-2 представлен в табл. 1.

Дополнительно к модифицированию порошком ферросилиция ФС 75 чугун обрабатывали при заливке в ковш барий-стронциевым карбонатом фракцией менее 10 мм в количестве 7 кг на 1 т.

 

Были отлиты пять опытных изложниц под слитки квадратного сечения (массой 630 кг), которые в процессе испытаний устанавливали на один поддон для сифонной заливки. Получали слитки из конструкционных и инструментальных сталей: 30ХГСА, 60С2А, СтЗсп, У8А, 5ХВ2СФ и др.

В табл. 2 приведены данные по стойкости изложниц (число заливок до выхода из строя), изготовленных из чугуна, обработанного барий-стронциевым карбонатом.

 

При температуре заливки 1300 °С были отобраны пробы:

на отбел (клиновые);

на жидкотекучесть;

на механические свойства (отбор и подготовку проб производили в соответствии с ГОСТ 24648-90);

пробы на содержание газов брали из печи перед выпуском и из ковша после выпуска.

Для определения твердости, макро- и микроструктуры чугун заливали в шамотную форму, воспроизводящую условия кристаллизации отливки с толщиной стенки 80 мм. Результаты исследования представлены в табл. 3.

 

Обработка БСК-2 повысила жидкотекучесть чугуна на 74 %, снизила отбел на 64 %, твердость на 18 % и прочность на 17 %.

Указанные изменения связаны с некоторым уменьшением углеродного эквивалента чугуна, изменением его газосодержания, а также частичным переходом бария и стронция в сплав.

Структура чугуна обработанного БСК-2 отличается от исходной большим количеством эвтектических колоний с равномерно распределенным пластинчатым графитом завихренной формы и наличием графитовых включений компактной формы в междендритном пространстве, цементитные включения полностью отсутствуют.

Положительное воздействие обработки барием и стронцием на структуру и свойства чугуна хорошо известно [1, 2].

Обработка жидкого магниевого чугуна барием, кальцием и стронцием способствует устранению отбела и благоприятно влияет на формирование структуры. Присадка стронция в жидкий чугун уменьшает размеры графитовых включений и заметно увеличивает их количество.

Можно предположить, что в процессе обработки чугуна БСК-2 осуществляется процесс частичного восстановления бария и стронция с последующим модифицирующим воздействием. Несмотря на низкое остаточное содержание модификаторов в чугуне (Ва < < 0,004 %, Sr < 0,002 %), положительный эффект их воздействия на форму и размеры графитовых включений довольно заметен.

После обработки БСК-2 содержание азота в чугуне снизилось с 0,004 до 0,0016 %, а кислорода - с 0,0022 до 0,001 %. Это связано со снятием кинетических ограничений на протекание реакций между растворенным углеродом и кислородом в результате диссоциации карбонатов. Выделение СО обеспечивает также частичное удаление азота, являющегося сильным антиграфити-затором.

Максимальное количество удаляемого азота можно оценить с помощью уравнения Геллера [2]:

 

Оценочные расчеты, в которых учитывали количество СО, образующееся при диссоциации карбонатов, а также изменение концентрации углерода в чугуне показали, что в процессе обработки количество удаляемого из расплава азота примерно в два раза меньше возможного. Однако этого оказалось достаточно для того, чтобы внести заметные изменения в структуру и свойства чугуна.

Следует обратить внимание на устранение отбела, поскольку распад карбидов железа на феррит и графит, при эксплуатации изложниц, сопровождается изменением удельного объема и провоцирует возникновение термических трещин.

Это важно при выплавке синтетического чугуна с использованием отходов, которые часто содержат элементы-антиграфитизаторы (Сr, V. Мn и др.).

Таким образом, обработка чугуна барий-стронциевым карбонатом оказывает комплексное воздействие на его состав, структуру и литейные свойства, что позволяет заметно повысить эксплуатационный ресурс изложниц для производства стальных слитков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гольдштейн Я.Е., Мизин В.Г. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали. М.: Металлургия, 1986. 270 с.

2.Поддубиый А.Н., Романов Л.М. Износостойкие отливки из белых чугунов для металлургии и машиностроения. Брянск: Придесенье, 1999. 120с.

Авторы:

Станислав Владимирович Муруев, инженер;

Лев Михайлович Романов, д-р техн. наук;

Виктор Станиславович Римкевич, канд. техн. наук;

Евгений Владимирович Буцкий, канд. техн. наук.

Copyrights © 2005-2011 РАЛ-Инфо
Rambler's Top100