Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом модифицированием в форме. Цель изобретения - повышение механических свойств высокопрочного чугуна, полученного модифн цированием в форме. Модифицирующая смесь содержит магний, силикокальций,. сплав РЗМ, алюминий и ферросили - ций при следующем соотношении компонентов , мас.%: магний 10-22, силикокальций 1-4, сплав ФСЗОРЗМЗО 1-4, алюминий 35-75, ферросилиций - осталь- .ное. Дополнительный ввод алюминия в состав указанной смеси при изменении соотношения других компонентов обеспечивает более высокие (на 25- 30%) механические свойства чугуна за счет снижения количества шлаковых § включений, снижения отбела чугуна, улучшения фо рмы графита. 2 табл. //

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19> 01) (5D 4 С 22 С 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

:(21) 4145654/31-02 (22) 12. 11. 86 (46) 30.11.88. Бюл.У 44 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.И.Литовка, И.К.Походня, В.С.Шумихин, В.Ф.Альтер, Н.Н,Дронюк, Л.А.Рабийчук и Н.Т.Овчаренко (53) 669.15-018.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР л 692858, кл. С 22 С 35/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1027261, кл. С 22 С 35/00, !982. (54) МОДИФИЦИРУ1(ЗЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к литейно му производству и может быть использовано при изготовлении отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом модифицированием в форме. Цель изобретенияповышение механических свойств высокопрочного чугуна, полученного модифицированием в форме. Модифицирующая смесь содержит магний, силикокальций, сплав РЗМ, алюминий и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 10-22, силикокальций 1-4, сплав ФСЗОРЗМЗО 1-4, алюминий 35-75, ферросилиций - осталь.ное. Дополнительнь1й ввод алюминия в состав указанной смеси при изменении соотношения других компонентов обеспечивает более высокие .(на 2530%) механические свойства чугуна эа счет снижения количества шлаковых ф включений, снижения отбела чугуна, улучшения формы графита. 2 табл.

1440947

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок иэ высокопрочного чугуна с шаровидным и 5 вермикулярным графитом методом модифицирования в литейной форме.

Цель изобретения — повышение меха нических свойств высокопрочного чугу на, полученного модифицированием в 10 формена

Модифицирующая смесь, содержащая магний, силикокальций, сплавы РЗС и ферросилиций, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении 15 компонентов, мас.Х:

Магний 10-22

Силикокальций 1-4

Сплав ФСЗОРЗМЗО . 1-4

Алюминий 35-75 20

Ферросилиций .Остальное

Алюминий действует как рафинирующий, легируящий и графитирующий эле мент; обладая большим химическим средством к кислороду, он способству- 25 ет образования тугбплавких окислов, связывая растворенный в жидком чугуне кислород. Присутствие в смеси сплава

ФСЗОРЗМЗО и алюминия в указанном количестве создает антикарбидообразу- 30 ющий эффект, способствуя получению отливок без отбела, Алюминий упрощает также процесс получения чугуна с вермикулярным графитом, так как без этого компонента получение такого чугуна 35 с вводом в металл количества магния, недостаточного для полной сфероидизации графита, четехнологично из-за нестабильности.

Нижний предел содержания в смеси 40 алюминия (35%) обусловлен необходимо стью получения тонкостенных без отбе ла отливок, а верхний (75 ) — получением возможно меньшего количества феррита для повышения предела прочно- 45 сти чугуна в отливках с предотвращением загрязнения отливок неметаллическими включениями. Чем меньше в модификаторе магния и РЗМ, тем мень" шее в нем может быть содержание алю-. миния, и наоборот.

Магний в составе модифицирующей присадки способствует получению довермикулярной и шаровидной форм гра55 фита в чугуне. Нижнее его содержание в смеси (10 ) обеспечивает требуемую форму графита во всех порциях обра батываемого в форме чугуна, а при содержании магния более 22 реакция модифицирования протекает с выплесками металла через стояк. .Силикокальций в составе смеси способствует получению отливок без де фектов типа черных пятен, с меньшим объемом усадочных раковин. При содержании силикокальция в смеси менее

l в отливках наблюдаются черные пятна, а при его содержании в смеси более 4Х появляется опасность поражения отливок неметаллическими включениями.

Сплав РЗМ тИпа ФСЗОРЗМЗО введен в состав модификатора для нейтрализации вредного действия элементов-деглобуляризаторов в исходном чугуне (титан, висмут и др.) и стабилизации результатов модифицирования. При содержании менее 1Х указанного сплава десфероиодизирующее влияние этих элементов полностья не устраняется, а структура и свойства модифицированного чугуна получаются нестабильными. Верхний предел содержания в модификаторе сплава ФСЗОРЗМ (4Х) ограничен опасностью появления в структуре чугуна карбидов, особенно при одновременно повышенном содержании магния.

Экспериментальные данные, показывающие преимущества заявленного модификатора, приведены в табл.1 при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) и в табл.2 при получении высокопрочного чугуна с вермикулярным графитом (ВЧВГ).

Исходный чугун электропечной плавI ки при получении ВЧШГ содержал, Х:

3, 80 углерода; 0,45 марганца;

2,38 кРемниЯ; 0,04 хрома; 0 03 фосфоРа» 0,025 серы.

Порошкообразные (фракция до 1 мм) компоненты (магний, ферросилиций, силикокальций, сплавы РЗМ) заявленной присадки смешивали и помещали внутри алюминиевой оболочки. Размер каждого из таких пакетов составлял по диаметру 4 5 мм, по длине 6-15 мм.

Компоненты модификатора-прототипа измельчали до фракций 1-5 мм и равномерно перемешивали. Модифицирующие присадки помещали в реакционные камеры литейных форм (фактор растворения 0,06 + 0,01 кг/см с при получении ВЧШГ и 0,4Х при получении ВЧВГ), Температура заливки металла в формы

1440 + 15 С. Отливали плоские пробы

Получение шаровидной или вермикулярной формы графита в структуре !

0 чугуна и его высокие механические свойства достигаются изменением рас» хода заявленной присадки.

Таблица 1

15 560 4,5

95 0

Ост.

3 4

1 15

2 10 4 4

20 550 5 5

15 575 4,4

90 0

90 0

35.

2 3 3 18

4 22 1

10 575 4,0

95 0

75 0

80 0

90 5

15 455 1 4

15 460 1,8

1

0,5

0,5

5 8

6 10

7 23

5 470 0 9! 5

8 (прототип) 15

15

9 20

+ Нляковые включения

3 !

4409 типа I по ГОСТ 7293-79 для определе ния механических свойств чугуна.

В табл.1 и 2 опыты 1 - 4 соответ " ствуют заявляе, 5 — 7 - эапредель- 5 ным составам модифицирующей смеси, а

8 и 9 смеси-прототипу. Иэ этих таблиц видно, что при получении

ВЧШГ заявленный модификатор обеспечивает получение шаровидной формы графита (ССГ = 90 - 95%) высокого предела прочности (550 570 МПа) и высокого относительного удлинения (4,0 5,5%). При отклонении состава присадки от заявляемого форма графита 15 не полностью шаровидная (опыты 5 и 6} или имеются включения цементита (опыт

7), поэтому показатели свойств чугуна более низкие. При использовании модификатора-прототипа, несмотря на 20 высокое значение ССГ = 85 - 90%, свойства чугуна низкие из-за наличия шлаковых включений (or.ûò 8), вызванных высоким содержанием силикокаль ция, или отбела отливок (опыт 9).

При получении ВЧВГ (табл.2) при отклонении состава присадки от заявляемого форма графита ухудшается (опыты 5 и 6) или в структуре чугуна по47

4 является цементит (опыт 7). Модификатор-прототип обеспечивает низкие свойства чугуна из-за засоров шлаковыми включениями и отбела отливок (опыты 8 и 9), Формула и з о б р е т е н и я

Модифицирующая смесь, содержащая магний, силикокальций, сплав РЗМ и ферросилиций, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств высокопрочного чугуна, полученного модифицированием в форм, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении. компонентов, мас.%:.

Магний 10-22

Силикокальций 1-4

Сплав РЗМ 1-4

Алюминий 35-75

Ферросилиций Остальное

90 3 5 470 1, 2

85 10 5 455 0,7

1440947

Ост.

60 0 35 425 25

55 0 . 40 410 2,8

65 0 35 440 3,0

65 0 30 420 2,5

25 0 30 275 0,67

45 0 30 355 1,2

55 3 10 340 0,6

35

3 )8 4

4 22 2

5 8

6 10

7 23

0,5

0,5

),5

8 (Йро то тип) 15

9 20

l5 350 0 8

8 330 0 5

65 5

Ф

Шлаковые включения

Составитель А.Бармыков

Техред М.Дидык Редактор А. Маковская

Корректор С.Шекмар

Заказ 6145/30 Тираж 595

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4