Рекомендации по введению легирующих элементов при плавке легированных чугунов

Легирующий элемент	Степень легирования чугуна	Вид легирующей добавки	Способ введения добавки	Метод плавки	Коэффициент усвоения
Ni	Низкая	Природнолегированный чугун	В шихту	Вагранка, электропечь	0,9...0,95
	Средняя и высокая	Ферроникель, никель металлический	В шихту	Вагранка, электропечь	0,88... 0,92 0,92...0,95
Си	Низкая	Природнолегированный чугун	В шихту	Вагранка, электропечь	0,9...0,95
	Средняя и высокая	Медь металлическая	В шихту	Вагранка, электропечь	0,9...0,95
Сг	Низкая	Природнолегированный чугун	В шихту	Вагранка, электропечь	0,8...0,9
	Средняя и высокая	Феррохром	В шихту, в печь в конце плавки	Вагранка, электропечь	0,8...0,95 0,9...0,95
Мо	Низкая и средняя	Ферромолибден	В печь в конце плавки или в ковш	Электропечь	0,92...0,97
W	Низкая	Ферровольфрам	В ковш	Вагранка, электропечь	0,92...0,96
	Средняя	Ферровольфрам	В электропечь в конце плавки	Электропечь	0,92...0,96

выдавали в разливоч­ный ковш при температуре 1510... 1530°С, куда вводили пакеты с присадками 0,01 % висмута и 0,0056 % ферробора.

В настоящее время на многих заводах (КамАЗе, ВАЗе, ЗИЛе и др.) детали, отливавшиеся ранее из ковкого чугуна, теперь изго­товляют из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

13.5. Плавка легированных чугунов

Важнейшей задачей плавки легированного чугуна является со­кращение до минимума угара легирующих элементов, стоимость которых на порядок и более выше стоимости лома и чушковых чугунов. Данные о величине среднего по всем компонентам ших­ты угара элементов, а также коэффициенте усвоения легирующих добавок по данным различных источников существенно расхо­дятся. Это объясняется тем, что величина угара зависит от боль­шого числа факторов. Поэтому сведения табл. 13.1 следует считать

грубо ориентировочными и уточнять применительно к условиям конкретного производства.

Угар легирующих элементов чугуна зависит от их сродства к кислороду в сравнении с железом. Только никель, медь и кобальт имеют меньшую склонность к окислению кислородом, чем желе­зо. Поэтому их угар при плавке чугуна практически равен нулю. Все остальные элементы окисляются интенсивнее, чем железо, особенно Al, V, Ti, Сг, W.

Способ плавки оказывает существенное влияние на угар леги­рующих элементов. Поэтому в вагранке имеет смысл выплавлять только низколегированные чугуны. Средне- и высоколегирован­ные чугуны плавят в электрических печах.

Концентрация легирующего элемента в ферросплаве является одним из важнейших факторов, определяющих угар. Применение природнолегированных чугунов, содержащих не более 3 % леги­рующих элементов, позволяет выплавлять в вагранке низколеги­рованные чугуны с коэффициентом усвоения Сг до 0,9 и Ti до 0,7. При повышении концентрации элемента в ферросплаве его угар увеличивается.

Качество шихты при прочих равных условиях также существенно влияет на угар. Так при использовании в шихте 6 % чугунной струж­ки угар металла в печи ИЧТ-12 увеличился до 0,46 % по сравне­нию с 0,21 % при отсутствии стружки. Окисленную компактную шихту, а тем более окисленную стружку не следует использовать при плавке легированных чугунов.

Характер футеровки следует выбирать с учетом химических свойств легирующих элементов (см. подразд. 8.4). Например, высо­колегированные хромом износостойкие чугуны следует плавить в печах с основной футеровкой.

Высокотемпературный режим плавки способствует уменьше­нию угара, так как при этом возрастает раскисляющая способ­ность углерода чугуна. Примером этого является уменьшение уга­ра хрома при плавке в ИЧТ-12 с 31,8 % при вводе феррохрома в расплав при 1360 °С до 5,5 % при температуре расплава 1470 °С.

Время от введения ферросплава до окончания плавки должно быть тем меньшим, чем выше активность легирующего элемента.

Ковшовое легирование используется для наиболее активных ле­гирующих. При этом коэффициент усвоения в большой степени зависит от температуры плавления ферросплава и от размеров его зерен.