Модифицирующая смесь для чугуна

 

МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЧУГУНА, содержащая графит и компонент содержащий силикобарий, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения удельного расхода смеси, снижения температуры ее усвоения и повьипения прочности чугуна, она дополнительно содержит алюминиевую пудру, а в качестве компонента , содержащего силикобарий, используют ферросиликобарий при следующем соотношении компонентов, мае.%: Графит20-30 Алюминиевая пудра , 2-5 Ферросиликобарий65-78

(!9) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 3561762/22-02 (22) 11.03.83 (46) 23.06.84. Бюл. и 23 (72) А.О. Горст, А.М. Руденко, М.И. Пруинский, С.А. Донской, А.В. Масленников и A.Ñ. Рожков (53) 669.13.198(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР в 672220, кл. С 22 М 35/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 808901, кл. С 22 С 35/00, 1980. (54) (57) ИОЦИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ gJIH

ЧУГУНА, содержащая графит и компонент,содержащий силикобарий, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения удельного расхода смеси, снижения температуры ее усвоения и повышения прочности чугуна, она дополнительно содержит алюминиевую пудру, а в качестве компонента, содержащего силикобарий, используют ферросиликобарий при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Графит 20-30

Алюминиевая пудра, 2-. 5

Ферросиликобарий 65-78

1098970

2-5

Изобретение относится к литейно- му производству и может быть использовано для внутриформенного модифицирования серого чугуна.

Известен графитизирующий модификатор для чугуна (1) следующего состава, мас.%:

Силикомишметалл 5-25

Силикокальций 30-55

Силумин 15-30

Литейный кокс 10-30

Однако для ввода такого модификатора требуется перегрев металла выше 1400ОC из-за наличия в силикомишметалле тугоплавких компонентов.

Графитизирующий эффект достигается при высоком расходе модификатора (0,4-0,8 мас .Ъ) .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для модифицирования чугуна (2) содержащего состава, мас.%:

Техническая . борная кислота

Силикокальций 30-40

Силикобарий 15-30

Графит Остальное

Однако известная модифицирующая смесь зашлаковывается при температуре жидкого чугуна ниже 1380 из-за 35 присутствия в ней кальция, что не позволяет использовать ее для внут" риформенного модифицирования отливок с более низкой температурой заливки. Кроме того, расход смеси 40 большой и составляет 0,3-0,4 мас.Ъ.

Целью изобретения является уменьшение удельного расхода смеси, снижение температуры ее усвоения и повышение прочности чугуна. 45

Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь для чугуна, содержащая графит и компонент, содержащий силикобарий, дополнительно содержит алюминиевую пудру, а в качестве компонента, содержащего силикобарий, используют ферросиликобарий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графит 20-30

Алюминиевая

55 пудра 2-5

Ферросиликобарий б5-78

Модификатор является механической смесью молотого ферросиликоба- 60 рия (фракция менее 1 мм) с порошкообразным графитом и алюминиевой пудрой

В состав известной смеси входят сильные графитизирующие элементы, g5 как алюминий, углерод, кремний, барий, которые препятствуют образованию структурно-свободного цементита в отливках и выравнивают размеры графитных включений в тонких и толстых сечениях отливки, что в конечном результате приводит к выравниванию прОчности металла в этих сечениях. Смесь не ошлаковывается при контакте с жидким чугуном и полностью усваивается при температуре расплава выше 1300 С, что не требует дополнительного перегрева металла выше температуры заливки формы.

Пример. Эффективность модифицирующей смеси оценивают внутриформенной обработкой серого чугуна при заливке проб ступенчатой толщины 3, 15 и 40 мм и клиновых проб на отбел. Площадь реакционной камеры 18,0 см, удельный расход металла через камеру 0,2 кг/с см, продолжительность заливки 9с, металлоемкость формы 32,5 кг. Чугун, выплавленный в индукционной печи

ИСТ-О, 16, содержит, мас.Ъ: углерод 3,34, кремний 1,67, марганец 0,82 фосфор 0,11, сера 0,09, хрсм 0,08, никель 0,05. Металл заливают при

1300-1320oC

При исследовании используют модификаторы, состав которых приведен в табл. 1. Результаты исследований приведены в табл. 2 и З..Для сравнения проведено исследование известного состава (21, содержащего, мас.Ъ: техническая борная кислота 3, силикокальций 35, силикобарий 22, графит 30

Как видно из табл. 2 составы 2 - 4 предлагаемой модифицирующей смеси

1 при расходе 0,1-0, 15 мас.Ъ предотвращают отбел в острых кромках клиновых проб. Кроме того, в результате стабилизации размеров включений графита при модифицирования чугуна предлагаемой смесью повышается прочность в различных сечениях отливок.

Использование предлагаемой модифицирующей смеси по сравнению с известными обеспечивает следующие преимущества: для усвоения модификатора не требуется перегрева жидкого чугуна выше температуры, регламентированной жидкотекучестью расплава, что снижает энергозатраты на плавку, стабилизация размеров граФитных включений в тонких и толстых сечениях отливок повышает эксплуатационные характеристики литых деталей, уменьшается расход модификатора в 2-3 раза, что снижает себестоимость чугунного литья, при этом в кромках и тонких сечениях отливок предотвращается возможность появления структурно-свободного цементита.

Экономический эффект от внедрения изобретения превышает 63 тыс. руб. в год.

1098970

Алюминиевая пудра

60

30

-72

78

Состав модификатора

Глубина отбела, ЬЩ

40 40

Исходный чугун

9,2

112

163

78

132

0,05

76

124

0,10

0,6

0,15

117

0,3

78

0 05

0,10

0,15

0,2

0,0

65

77

0,0

68

0,05

0,1

69

0,10

0,0

7Р

0,15

0,0

70

0,1

0,05

0,10

78

0,0

64

0 15

0,0

Расход модификатора, мас; Ъ

Состав модификатора

Таблица1

Содержание компонентов, мас.Ъ

Ферро- Графит силикобарий

Размеры графитных включений, мкм, при толщине ступени пробы, мм

Та блица 2

Прочность чугуна при растяжении, мПа, при толщине ступени пробы, мм

214 161

227 194

230 203

236 207

239 235

248 237

253 248

239 229

241 242

257 251

242 227

247 243

254 252

1098970

Продолжение табл. 2, 15 40

15 40

0 05 0,5.

129

103

96

115

0,2

0,10

88

0 15 0,0

138

105

3,4

0,20

6 (известный) 125

3,1

0,30

117

74

2,8

0,40

Таблица 3

Усвоение модификатора, 4 от исходной массы, в реакционной камере при температуре, С

Состав модификатора

1300 1310 1320 1330

1290

100

100

100

100 t 00

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

6 (известный) 58

48

Составитель 8. Шепитько

Редактор Н. Джуган Техред A.Áàáèíåö, Корректор В. Бутяга

Заказ 4323/22 Тираж 603. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состав модификатора.

Расход модифи- катора, мас.Ъ

Глубина от бела, мм

Размеры графитных включений, мкм, при толщине ступени пробы, мм

Прочность чугуна при растяжении, мПа,при толщине ступени пробы, мм

216 196

229 207

231 226

225 183

228 201

233 204