Модификатор для чугуна
КОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержаишй кремний, кальций, медь, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения предела прочности и износостойкости , он дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкоземельные металлы и углерод при следующем соотношении компонентов, мае.%: К-ремний 35,0-58,5 Кальций 0,2-12,0 Медь0,15-10,0 Алюминий - 0,1-2,5 Никель3,0-18,5 Марганец 3,5-15,0 Сурьма9,5-17,0 Редкоземельные металлы 0,25-6,0 . Углерод 0,6-3,8 ЖелезоОстальное
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СО<ИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ЗСЮ С 22 С 35 0
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, (21 I 3 342 919/2 2- 02 (22I 05. 10. 81 (461 23, 03. 84. Бюл. М 11 (721 В.Г. Горенко, A.A. Шейко, С.Н. Примеров и В.Д. Краля (71) Институт проблем литья АН
Украинской ССР (53) 669.15-198(088.81 (56! 1. Авторское свидетельство СССР .Р 906080, кл. С 22 С 35/00, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР9 199173, кл. С 22 С 35/00, 1965. (5Ц (57) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержащий кремний, кальций, медь, алюминий и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы„„SU„„8 А.шения предела прочности и износостойкости, он дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкоземельные металлы и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 35,0-58,5.
Кальций 0,2-12,0
Медь 0 15-10,0
Алюминий 0,1-2,5
Никель 3,0-18,5
Марганец 3,5-15,0
Сурьма 9,5-17,0
Редкоземельные металлы 0t25 бс0
Углерод 0,6-3,8
Железо Остальное
1081228
35
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению сплавов для внепечной обработки чугуна с целью повышения его физико-механических свойств.
Известен модификатор Г1, исполь- 5 эуемый для обработки серого чугуна, следующего химического состава, мас. Ъ:
Молибден 10,0-40,0
Кремний 8,0-25, 0 фосфор 0,1-8;5
Хром 15,0-35,0
Никель 5,0"30,0
Углерод 0,25-3,5
Л1едь 0,1-12,5
Алюминий 0,1-4,5
КальциЯ 0,05-3,0
Барий 0 05-3,0
Железо Остальное
11едостатком известного модификатора является его высокая стоимость и дефицитность иэ-за высокого со- . держания молибдена.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является модификатор Е2 1 Для серого чУгуна, содержащий, мас.Ъ:
Кремний, 40-50
Кальций 15-20
Медь 25-30
Алюминий До 1,5
Железо До 15
Недостатком известного сплава является получение низкого предела прочности и износостойкости.
Целью изобретения является повышение предела прочности и износостойкости.
Данная. цель достигается тем, что модификатор для чугуна, содержащий 40 кремний, кальций, медь, алюминий и железо, дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкозе-. мельные металлы (РЗМ ) и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:
Кремний . 35,0-58,5
Кальций . 0,2-12,0
Медь 0,15-10,0
Алюминий 0,1-2,5
Никель 3, 0-18, 5 50
Марганец . 3,5-15,0
Сурьма 9,5-17,0
РЗМ 0,25-6,0
Углерод 0,6-3,8
Железо Остальное 55
Никель вводится в сплав с целью. повьпаения в чугуне количества связанного углерода, уменьшения размеров и улучшения формы графитовых включений и повышения прочности металлической основы. Положительное влияние никеля. начинает проявляться при его содержании в сплаве в количествах больших З,ОЪ.,При увеличении содержания никеля больше
18;5Ъ дальнейшего улучшения микроструктуры и повышения свойств чугу- на не наблюдается.
Марганец способствует перлнтизации микроструктуры чугуна и, снижая температуру плавления сплава, способствует улучшению его усвоения; Влияние марганца проявляется прн содержании его в сплаве в количествах превышающих 3,5Ъ. Увеличение содержания марганца больше
15,0Ъ приводит к появлению в микроструктуре включений структурно свободного цементита и уменьшению прочностных свойств чугуна.
Сурьма при вводе в чугун образует с фосфором комплексную эвтектику, способствующую повышению антифрикционных свойств чугуна. Значительное повышение антифрикционных свойств чугуна наблюдается при содержании сурьмы в количествах больших 9,5Ъ. При увеличении содержания сурьмы больше 17,0Ъ получается большое количество комплексной эвтектики и чугун становится хрупким.
Ввод в состав сплава РЗМ цериевой или иттриевой групп способствует увеличению количества и повышению днсперсности перлита. Благоприятное влияние РЗМ проявляется при его содержании в количествах больших
0,25Ъ. При увеличении содержания
РЗМ больше 6,0Ъ в микроструктуре чугуна проявляются цементитные включения и уменьшаются прочностные свойства.
Углерод способствует УменЬшЕнию температуры плавления сплава и повышает степень его усвоения чугуном.
Влияние, углерода на температуру плавления сплава начинает проявляться при его содержании в количествах больше 0,6Ъ. При увеличении содержания углерода больше 3,8Ъ наблюдается незначительное изменение температуры плавления сплава.
Сплав выплавляют в индукционной печи МГП-102. Химический состав модификатора, механические свойства и износостойкость серого чугуна, обработанного предлагаемым и известным модификатором, приведены в таблице.
1 081228 ао
% н ь
1 aff 1 и Re
1О аЕ
I
1 I ь
3 Ъ о 1
1
1
1 О.с ъ
Н1 О1
3п с
Р Ъ
33Ъ в с ф9 ю и ь
6 Ъ
3 Ъ
О\
М ь
al3 н
% ь
30 ь
3Ч
%О н. СЧ
3Ч . с а ь
I
1 I
1 1 313
1
I f33
333
1 L
3 О
I н
I I
° 33 m
ОЕ ОаН I НКOOVI 3!ОНО!
Ооажох!
1 I с pj
Э I Й И ц н ее!
1 В OOaeИ1
3 ааоa,xK3
IRCXLf» I
Ц с ф 3 Зе ц н
333 ООе
1 o,аои
I И L NK
3Ъ 3 Ф с с Ю н
33Ъ Ь
Н 3Ч СЧ
3Ч СЧ СЧ
° «4 3Ч Н
Ь В, E
РЪ РЧ С Ъ
«о 3 э
U1 1 КЗ:
3Ч Р3 П3.
CO 4Ч \b а с
3Ъ 3 Ь а
3 Ъ СЧ ъ
Е 3Ъ Ь
33Ъ afa u
Ъ. Ь сч н ь
6Ъ аА о ъ
33Ъ СЧ CI
3 Ъ. 3 33Ъ
Ц Щ Н СЧ РЪ
1
I
3
f
I
1
I
I
1
I
1
I
1
1
1 !
I
1
I
I
1
I
1
1
I
1
1
1
I
1
I.
I
1
1
I
1
1
1
1
1
1
I
I
I
1
I
3
I
1
1.
1
1081228
Составитель Л.Лапин
Редактор Н.Рогулич Техред И.йетелева Корректор В. Гирняк
Заказ 1481/24
Тираж 603 Подп ис ное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская Наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г..Ужгород, ул. Проектная, 4
Используемый для внепечной обработки исходный серый чугун имеет следунхций химический состав, мас.%:
Углерод 3,11-3,27
Кремний 1,28- 1, 35
Марганец 0,62-0,68
Железо Остальное
Расход сплавов для модифицирования составляет 1,7-0,065 от веса o6pa-. батываемого чугуна. Температура чугуна при обработке находится н нр»делах 1690-1720 К.
Применение предлагаемого модификатора для внепечной обработки серпго чугуна позволит повысить предел прочности на 5-12% и .относительнуи износостойкость в 1,4 раза и получить экономический эффект 8,628,97 руб. на 1 т годного чугунного литья.
