Модификатор для ковкого чугуна

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Д О 3 А

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) 4 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6-8

20"25

Оетальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721959/22-02 (22) 05.04.84 (46) 30.01.86. Бюл. У 4 (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А. А, Жданова и Горьковский автомобильный завод (72) В. А. Коровин, А. А. Рыжиков и А. М. Моисеенко (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 564351, кл. С 22 С 35/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 533639, кл. С 22 С 35/00, 1975. (54)(57) МОДИФИКАТОР ДЛЯ КОВКОГО ЧУГУНА, содержащий теллур, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения механических свойств чугуна и сокращения продолжительности термической обработки, он дополнительно содержит Ферросилиций и железо при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Теллур

Ферросилиций

Железо

Изобретение относится к металлур-. гии сплавов, а именно к модификаторам жидкого чугуна и может быть использовано при производстве отливок из ковкого чугуна.

Цель изобретения - улучшение механических свойств чугуна и сокрашение продолжительности термической обработки.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Ферросилиций и теллур измельчали до порошкообразного состояния и после смешивания компонентов модификатора с жидким стеклом готовили модифицирующие патроны.

Они принимали конфигурацию формы, в которую заливались для затвердевания(жидкого стекла 5% сверх 100%.

Ю содержания компонентов в модификаторе). Для ускорения процесса отверждения модифицирующие патроны подсушивали в сушильном шкафу при о

200-300 С в течение 20 мин. После этого их устанавливали в форму для модифицирования чугуна.

Состав исследованных модифицирующих смесей представлен в табл.

70,2 22,6

8 . 67 2S, 10 72 iе

4 73 23 б 66 28

О. б

Таб!

1 Гф9 Граз 30-40, Фе

2 Гф9 Граз 25"35, Фе

15

144

3 Гф9 Граз 30"45, Фе

136

4 Гф8,9 Граз 30-45 Ц 4 Цп 2000 40

154

Пт 2,30, Фе 70

1208089 2

Как следует из приведенных данных, присутствие в модификаторе более 25% ферросилиция и более 75% железного порошка (пример 6 и 5)

5 ведет к появлению в структуре пластинчатого графита, т.е. к серому, чугуну, а не к белому, и соответственно к снижению механических характеристик чугуна, а присутствие в модифицирующем патроне более 8% теллура ведет к излишнему увеличению количества цементита в структуре и значит к увеличению продолжительно1 сти термиче ск ой об раб о тки.

Присутствие в модификаторе менее

20% ферросилиция (пример 4) ведет к снижению скорости графитизации чугуна в твердом состоянии и соответственно к увеличению продолжительности термической обработки и снижению механических свойств чугуна, а присутствие в модификаторе менее 6% теллура (пример 5) ведет к появлению в структуре зон серого чугуна, т.е. к ухудшению формы . графита и выделению пластинчатого графита в жидком чугуне и соответственно к снижению механических характеристик.

ЗО Жидкий чугун состава, %: С 2 4

Si 1,1; Nn 0,4; Cr 0,06; $ 0,06, выплавленный дуплекс процессом вагранка — электродуговая печь, из разливочного ковша разливали,по формам, в которые были заложены модифи цирующие патроны в шлаковик. При этом были залиты опытные образцы для определения механических свойств. Ниже приведены результаты осуществле4р ния модифицирования, которые сведены в табл. 2.

4 Продолжение табл.2

1208089

4 5

ll9

5,5 118

10 120

35 температуре 5 ч и окончательное охлаждение на воздухе, В табл.3 приведены данные по продолжительности термической обработки чугунов, модифицированных известньйе и 5 предлагаемыМ составами модификаторов.

Таблица 3

СоПродолжительность операций отжига, ч став

I ста- Промежудия точное

Время нагII ста- Полный цикл дня отжига рева охлаждение

1 6,0 4,5 1,0 6,0

2 6,0 5 0 1,0 5,0

17,5

1 7, О

3 6,0 5,5

1,0

4,5

1790

4 6,0 8,5 1,0 7,0

5 Образцы забракованы в литом состоянии

22,5

6 из-за появления участков отсера

13,0

32,0

l3 О

30 О

Из табл. 3 следует, что оптиМальной продолжительностью термической обработки образцов, модифицированных 4> предложенным модификатором, является продолжительность 17 ч, причем продолжительность I u II стадий сокращаются на 50X.. Уменьшение продолжительности термической обработки ниже 50

16 ч приводит к тому, что в структуре чугуна остается цементит и перлит, что снижает механические свойства чугуна. Увеличение продолжительВНИИПИ Заказ 183/35 Тираж 567 Подписное

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

5 Гфб,7 Граз 45-90 Фе

6 Гф5,6 Граз 45-70 Фе

7 Гф8,9 Граз 30-45 Фе

Структуры и механические свойства по табл. 2 были определены после проведения термической обработки: нагрев до 960 С, выдержка при этой температуре 5 ч, охлаждение на воздухе до 730 С, выдержка при этой

7 6,0 10,0 3,0

8 6,0 10 О 1 О ности термической обработки более

17 ч ведет к значительному укрупнению зерна и снижению механических свойств чугуна, кроме того, оно нецелесообразно как с экономической, так и технологической точки зрения.

Из табл. 2 и 3 следует, что применение модификатора предложенного состава позволяет улучшить физикомеханические свойства чугуна при одновременном сокращении продолжительности термической обработки.