Проектирование цеха ремонтного литья серого чугуна мощностью 17000 тонн в год
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
их элементов или при повышенной концентрации элементов, препятствующих графитизации, а также при высокой термовременной обработке жидкого чугуна, быстром охлаждении, применении в шихте большого количества стали и передельного чугуна, т. е. в условиях высокого ?Т и, значит, при производстве чугунов высоких марок, как это и рекомендуется ГОСТ 1412 - 70. Применяемые модификаторы при этом весьма разнообразны по составу (табл. 3.1), иногда рекомендуются более сложные модификаторы, в частности синергетический следующего состава: 36% Si; 18% Ca; 2,5% Al; 8% Ce; 4% La; 4,5% Ti; остальное Fe.
а - немодифицированный; б - модифицированный; в - безперегрева (ОП - относительная прочность; n - число включений графита на 1 см; ОТ - относительная твердость; ПК - показатель качества)
Рисунок 3.1 - Сравнительное влияние разных модификаторов на структуру и свойства чугуна с Sэ = 0,77
Однако точных данных об их эффективности нет, хотя в литературе по этому вопросу приводятся многочисленные исследования; результаты некоторых из них представлены на рис. 3.1. Это объясняется, очевидно, тем, что эффективность тех или иных модификаторов зависит от разнообразных условий производства. Поэтому их выбор приходится производить опытным путем, и рекомендации на разных заводах различны. Так, на Уральском заводе тяжелого машиностроения лучше всего зарекомендовала себя смесь ФС75 и СК30 в отношении 1:1; на московском заводе Станколит используется преимущественно ФС75, хотя и признается благоприятное влияние Ba, Sr и других элементов, особенно полезных в отношении живучести.
Таблица 3.1 - Графитизирующие модификаторы для серого чугуна
Обозначение модификатораМассовая доля, %SiCaAlBaZrCeMnSrMgCПрочие элементыНа основе ферросилицияФС75750,5-1,00,1-2,5---0,2-0,4----Fe-Si-Sr751,00,1-2,5----0,6-1,0---Fe-Si-Mn60-651,0-2,50,5-1,0---4-6----Fe-Si-Mn-Zr60-65---5-7-5-7----Fe-Si-Zr60-802,0-2,51,5-1,5------Fe-Si-Mn-Zr-Ti60-651,5-2,51,0-1,5-5,5-6,5---0,2 TiFe-Si-Mn-Ba60-651,5-3,01,0-1,54-6--9-12----Силикомиш-металл (СММ)45-551,0-3,03,0-5,0--10----30-33 РЗМНа основе силикокальцияСК55-6510-301-2--------Si-Ca-Al30-5020-255-15---1,5----Si-Ca-Zr3025--12-15------Si-Ca-Mn25-3515-25----10-15----Si-Ca-Ti-Ce36182, 5--8----4,5 Ti, 4,0 LaSi-Ca-Zr-Ce3024-26--12-1514-16-----Si-Ca-B-Mg38282-----5-2,6 ВSi-Ca-Ba-Al-Mg62-6610-147-121-3----1-3--Si-Ca-Ba60-6518-250-1,53-7-------На основе других сплавовSi-Zr47-52---35-40------Si-Ti20-25---------20-27 TiSi-Mn47-54-----20-25----Ni-Si30---------70 NiCr-Si-Mn-Ti-Ca15-211,0----14-16---28-32 Cr, 1,0 TiCa-Si-Ti45-905-8--------9-11 TiCu-Ca-Si-Sn-Al-С28140,5------852 Cu, 5 SnSi-Ca-Ba-Al-Mn60-651,5-2,01-1,54-6--9-12----На основе высокоуглеродистых композицийГрафит черный---------100-Эскалой5291,5-----0,325-МВС 2148-526-93-6,52-5---0,7-1,524-26-МВС 3230-909-16-1,5-4-----40-50-Примечания: 1. Во всех случаях недостающим до 100% элементом является Fe. 2. По данным завода Водоприбор, в качестве графитизирующего модификатора для синтетического i рекомендуется силикокальций в количестве 0,4-0,5%; при этом оптимальная температура перегрева 1500-1550 0С, выдержка 20-30 мин. Температура модифицирования 1420-1450 0С, выдержка после модифицирования 5-15 мин (хотя живучесть модификатора значительно больше).
Высокое же содержание Al, как это iитают на многих предприятиях, не всегда рекомендуется, так как оно способствует образованию пористости. Если необходимо устранить отбел без особого влияния на механические свойства чугуна (например, на поршневых кольцах и других тонкостенных отливках), можно пользоваться наиболее простым и дешевым модификатором - черным графитом (табл. 3.1).
Большое внимание в последнее время уделяется модифицированию редкоземельными металлами, в том числе Ce и Y, которые в небольших количествах (0,03-0,1%) способствуют графитизации, а в количестве 0,15-0,25 приводят к получению ВГ и резкому повышению прочности и пластичности чугуна. Весьма интересным в этом отношении является Y, который поставляется в виде разных сплавов: YFe, YSiCa и др. Хорошие результаты получаются при применении лигатуры, содержащей 30% РЗМ, в том числе 4,5% Y, и 40-45% Si. В этом случае ВГ получается в низкосернистом чугуне при вводе 0,5-0,7% лигатуры; но для устранения отбела, как и при ВЧШГ, необходимо вторичное модифицирование. Степень усвоения РЗМ повышается с понижением температуры обработки и уменьшением содержания серы в металле и колеблется в больших пределах (от 30 до 90%). Во всех случаях следует иметь в виду, что при высоком содержании кальция лигатура плохо усваивается чугуном при низкой температуре; лигатуры же с высоким содержанием РЗМ не только дороги, но часто отбеливают чугун.
Особый интерес представляет суспензионное литье, в котором роль модификатора играют микрохолодильники. При вводе в чугун 3% железного порошка ПЖ-2М или 1-1,5% чугунной дроби марок ДЧК - 1,5 или ДЧЛ - 3,0 ?в повышается на 25-30 %. Ввод ПЖ-2М, кроме того, повышает квазиизотропию отливок в отношении как ?в, так и НВ.
Кроме модифицирования твердыми добавками, применяют также жидкое модифицирование, путем добавки жидкой стали или смешивания разных чугунов. Это повышает свойства чугуна и однородность в разных сечениях не только за iет изменения состава и эвтектичности, но и за iет модифицирования. Например, наблюдается следующее относительное повышение свойств i при модифицировании жидкой сталью (10%): ?и - на 46%, f - на 34%, НВ - на 28%.
В качестве особых методов модифицирования можно указать на продувку порошкообразным СаС2 (при этом одновременно происходит обессеривание чугуна) или газами: природным газом, метаном, азотом, аргоном и др.
Обычные модификаторы вводят на желоб, в струю металла, в ковш или в форму, применяя при этом специальные дозаторы (табл. 3.2). Подготовка модификаторов сводится к их измельчению и отсеву пыли, т. е. зерен размером менее 0,5 мм. Размер зерен зависит от емкости ковша и способа ввода; чем больше емкость ковша, тем крупнее могут быть зерна мо
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение