ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3852200/22-02 (22) 06.02.85 (46) 23.07.86. Бюл. И- 27 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.И.Литовка, В.П.Абросимов, Ю.П.Щитков, В.И.Сивко, С.П.Дмитриев, В.В.Венгер, Н.Г.Руденко, С.С.Затуловский, Б.А.Матвеев и В.А.Лавров (53) 669.131.7:669.046.516(088.8) (56) Технология и оборудование литейного производства. Экспресс-информация. 1975. )1" 32, с. 8-15.

Литейное производство, 1984, N - 5, с. 11-12. (54)(57) 1. МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ для получения чугуна с шаровидным графитом в литейной форме, включающая магний гранулированный и ферросплав, отличающаяся тем, что, с целью улучшения структуры графита и повышения механических свойств чугуна, опа дополнительно содержит пла- . виковый шлат при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Магний гранулированный 4-11

Плавиковый шпат О, 5-4

Ферросплав Остальное

2. Модифицирующая смесь по п, 1, отличающаяся тем, что ферросплав имеет следующий химический состав, мас. %:

Кремний

Редкоземельные металлы 0,4-3,2

Алюминий 0,6-2,6 Кальций 0,5-1,5

Марганец О, 5-3, 5

Желез о Остальное

1245596

Изобретение относится к машиностроению и металлургии и может быть использовано при изготовлении отливок из чугуна с шаровидным графитом методом внутриформенного модифицирования„

Целью изобретения является улучшение структуры графита, повышение механических свойств чугуна с шаровидным графитом в отливках, получаемых методом внутриформенного модифицирования, и снижение расхода материалов, Предлагаемая модифицирующая смесь включает следующие компоненты, мас.7:

Магний гранулированный 4-11

Плавиковый шпат 0 5-4

Ферросплав гранулированный Остальное

При этом ферросплав содержит, мас.%: кремний 60-79, РЗМ 0,,4-3,2, алюминий 0,6-2,6, кальций 0,,5-1,5, марганец 0,5-3,5, железо вЂ” остальное.

Магний гранулированный в количестве 4-11 мас.% в модифицирующей смеси является оптимальным как в -отношении сфероидизирующего влияния на графит, так и по длительности и равномерности растворения смеси в чугуну. При содержании менее 4 мас.% магния форма графита ухудшается, а при содержании более 11 мас.% магния реакция моднфицирования ускоряется и части отливок,. заполняемых первыми и последними порциями металла, получаются неодинаковы по структуре и свойствам чугуна.

Плавиковый шпат в количестве 0,54 мас.7 вводят в состав смеси для обеспечения равномерности по времени растворения модификаторов, понижения температуры плавления, повышения жидкотекучести расплава и исключения образования тугоплавких окислов, с я! «HpcB кальцияр РЗМ алюминияр кремния и др, включений, которые, перекрывая узкие элементы литниковой системы, могут изменить скорость заполг: ния срормы металлом и, значит, скорость растворения модифицирующей смеси.

Менее чем 0,5 мас,% плавикового шпата является недостаточным для изменения жидкотекучести, а при более

4 мас.X этого компонента образующиеся шлаки становятся настолько жидко5

35 е10

50 текучими, что не задерживаясь в литннковой системе, могут попадать в форму, понижая качество отливок.

Количество гранулированного ферросплава. в смеси выбирают с учетом наличия в смеси указанных доз магния и плавикового шпата, оно составляет

85-95,5 мас.X. Исходя из этого количества ферросплава, в смеси определяют содержания в нем РЗМ, алюминия, кальция, марганца, кремния и железа.

Верхний предел содержания РЗМ (3,2 мас,.%) в ферросплаве ограничен опасностью появления в структуре чугуна структурно-свободных карбидов, а при менее 0,4 мас.X РЗМ полная нейтрализация десфероидизирующего действия включений в исходном чугуне вредных элементов (титан, висмут и др,,I не достигается.

Алюминий связывает растворенный в чугуне кислород в тугоплавкие окислы и в присутствии Р3М одновременно действует как графитизирующий элемент. При большем чем 2,6 мас.% содержании алюминия в сплаве появляется опасность загрязнения отливок неметаллическими включениями и ухудшения их свойств, содержание его менее 0,6 мас.X недостаточно для рафинирования и графитизации расплава.

Ог.раничения по содержанию кальция вызываются значительно большей химической активностью этого элемента по сравнению с магнием. 0,5-1,5 мас.7. кальция является оптимальным как по сфероидизирующему действию, так и по механическим свойствам чугуна, менее 0,5 мас.7 кальция недостаточно для глубокого рафинирования исходного чугуна, а при более I 5 мас ° 7. этого элемента отливки из чугуна, модифицированного.в литейной форме, имеют,дефекты типа включений сульфицов, окислов и др.

Марганец способствует получению гранул ферросплава плотными без газовых и усадочных раковин. При меньшем чем 0,5% содержании марганца и более 3,5 мас.X ферросплав стаговится неоднородным по составу, что приводит к нестабильным результатам его использования.

Количество кремния (60-79 мас.X) выбирают для обеспечения наибольшей графитизирующей способности смеси.

При меньшем содержании кремния (менее 60) появляется опасность отбела

1245596 тонкостенных отливок, а при большем (более 79 ) снижается прочность чугуна.

Указанный ферросплав применяется в виде гранул размерами 1-4 мм, получаемых непосредственно при разливке расплава после его выплавки, при этом отпадает необходимость в дополнительном измельчении сплава, что позволяет избежать потерь и на

40-50 уменьшить фактический расход ферросплава.

Эффективность предлагаемой модифицирующей смеси подтверждается опытами. Применяют гранулированный магний марки МГП-З, ферросплав предлагаемого состава и плавиковый шлат, измельченный до зерен менее 3 мм.

Смесь указанных компонентов в различном их соотношении, а также известную смесь ферросилиция марки (91,5 мас. и гранулированного магния МГП-3 (8,5 ) при постоянном расходе (0,75-0,80 массы чугуна в форМе) располагают в специальной полости литниковой системы формы при изготовлении тонкостенных отливок (толщина стенки 6-11 мм) сложной конфтгурации металлоемкостью до 80 кг, Чугун исходного состава, мас. : углерод 3,6-3,9, кремний 2,05-2,20, марганец 0,33-0,41, хром 0,07-0,10, сера 0,010-0,013 заливают в формы при.1390-1410 С.

Опробованные варианты модифициро-, вания, структура и свойства модифицированного чугуна-в отливках приведены в таблице.

Наилучшие значения степени сфероидизации графита (ССГ = 90-95 ), пределов прочности (490-515 ИПа) и относительного удлинения (13-18 ) получают в опытах 1-4, в которых компонентный состав смеси соответствует предлагаемому.

Смесь предлагаемого состава в сравнении с известной (ферросилиций

ФС-75"и магний) обеспечивает чугуну более высокие механические свойства (на 10-15 по пределу прочности и на 30-80 по удлинению).

Примение ферросплава в виде гранул, получаемых при затвердевании расплава, позволяет на 40-50 . уменьшить потери его, которые образуются при механическом дроблении до.требуемых фракций.

Использование предлагаемой модифицирующей смеси по сравнению с известной позволяет исключить операции механического измельчения ферросплава на основе ферросилиция ФО 75 и эа счет этого в 1,4-1 5 раза уменьшить его расход, на 10-20 повысить механические свойства высокопрочного чугуна за счет улучшения структуры графита и рафинирования чугуна.

1245596

I !

00 & Ф W Q О сО

Ю» Ф» Ф М о л и о. o ui

r Ol ф л» Вй С р )

Ю Ф О Ф Ф 4 о о

Ф Ф нс о о î î о и ел сл сь а со r» !

1 I !

1 ч Р1 л л о о о " oo л л (4 о

ы(со л л

° » о 1 Р1 л а о

C" l 4 00

d л A о о О Ю л л ч» Ф Ch О ОЭ 1 О

Ь л tl л. oi л л (ч о о о а о

Ch С 1 л л о л о сф <ч оо и(ц> с( л л л Ф III л Ii о с о (c o о о сь со и

Ltl Щ

an л л л / (Ф Р

Р л о

° Ф о w oi л л л л (! .- <и,©

43 lA

» о 00 Ф Ф л л л ° % сч с (( ((( (ч щ (((((( (°

8 Е» 1 !

uq, - (Ор г

° \ л I в

О л- с о (((л мс

C5 Ch (Уi CQ

Ф о

Д (I)

И с- 1

О 0

О &4 о

Ch ( О е

Похожие патенты:

Смесь для обработки чугуна // 1242526

Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // 1239150

Графитизирующая смесь // 1237710

Модифицирующая смесь для чугуна // 1232688

Способ получения высокопрочного чугуна // 1222682

Модификатор в виде брикета // 1199803

Способ модифицирования чугуна // 1199802

Способ получения высокопрочного чугуна // 1194892

Устройство для модифицирования чугуна в литейной форме // 1159954

Модифицирующая смесь и конструкция литой модифицирующей присадки для внутриформенной обработки высокопрочного чугуна // 1144763

Сплав на основе системы железо-углерод для изготовления износостойких литых изделий и способ его получения // 2109837

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплавов на основе системы железо-углерод для изготовления литых износостойких и ударопрочных изделий, например помольных шаров, и к способу получения таких сплавов

Способ получения чугуна с шаровидным графитом из чугуна ваграночной плавки с температурой расплава ниже 1300°с // 2110582

Способ изготовления магнийсодержащего блока из железоуглеродистых сплавов // 2114918

Способ обработки расплава магнием // 2127320

Изобретение относится к области металлургии

Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // 2134302

Изобретение относится к литейному производству, в частности к процессу модифицирования, и может быть использовано для производства отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Модификатор для обработки жидких металлов и сплавов // 2142515

Изобретение относится к металлургии, к ковшевому или внутриформенному модифицированию, и может быть использовано в литейном производстве при получении металлов и сплавов с высокими механическими свойствами

Способ модифицирования жидких металлов и сплавов // 2143008

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при производстве отливок с высокими механическими свойствами из различных металлов и сплавов

Способ сфероидизирующей обработки чугуна с шаровидным графитом // 2146295

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к получению чугуна с шаровидным графитом, применяемого для изготовления отливок в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении, деталей сменного металлургического оборудования, а также для центробежнолитых труб и изделий

Устройство для металлургической обработки ванн расплавленного металла // 2154111

Изобретение относится к металлургическим обработкам ванн расплавленного металла, осуществляемым посредством подачи реакционных веществ, которые могут испаряться при высоком или низком газообразовании и других модифицирующих или рафинирующих веществ

Крышка для ковша при модифицировании чугуна // 2154547