Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к области литейного производства ,в частности, к составам смесей для получения высокопрочного чугуна. Цель изобретения - повышение герметичности и износостойкости чугуна. Модифицирующая смесь содержит магний, графит, силикомишметалл, бориды бария, фосфористый ферромарганец и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-16

графит 3-7

силикомишметалл 26-40

бориды бария 13-38

фосфористый ферромарганец 12-25 и ферросилиций остальное. Дополнительный ввод в состав смеси боридов бария и фосфористого ферромарганца обеспечивает повышение на 10-20% износостойкости при сухом трении и герметичности чугуна за счет снижения содержания неметаллических включений, повышения и выравнивания твердости металла. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК (51)4 С 22 С 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.(21) 4255839/31-02 22) 04.05.87 (46) 30.04,89. Бюл. 1@ 16 (71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР и Го-, II мельский литейный завод "Центролит (72) Е.И. Марукович, М.И. Карпенко, А.П. Мельников и И.И. Карпенко (53) 669.15-198(088.8) (56) Ващенко К,Н, Софрони Л. Магниевый чугун. Машгиз, 1960, с. 8.

Авторское свидетельство СССР

У 973654, кл. С 22 С 35/00, 1982. (54) МОДИФИЦИРУИМЦАЯ СМКСЬ (57) Изобретение относится к области литеййого производства, в частности к составам смесей для получения вы» сокопрочного чугуна. Цель изобрете1

Изобретение относится к металлур- гии, в частности к производству высокопрочных чугунов для отливок.

Цель изобретения — повышение герметичности и износостойкости чугуна в отливках.

Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, дополнительно содержит бориды бария и фосфористый ферромарганец при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Магний 7-16

Графит 3-7

Силикомишметалл 26-40

Бориды бария 13-38

Фосфористый

„„SU„„1475960 А1 ния — повышение герметичности и износостойкости чугуна. Модифицирующая смесь содержит магний, графит, силикомишметалл, бориды бария, фосфористый ферромарганец и ферросилиций при следующем соотношении компонентов,.мас.7: магний 7-16; графит

3-7; силикомишметалл 26-40; бориды бария 13-38 фосфористьп ферромарганец 12-25 и ферросилиций остальное. Дополнительный ввод в состав смеси боридов бария и фосфористый ферромарганца обеспечивает повьппение на 10-20Х износостойкости при сухом трении и герметичности чугуна за .счет снижения содержания неметаллических включений, повышения и выравнивания твердости металла. 1 табл. ферромарганец 12-25

Ферросилиций Остальное

Благодаря комплексной присадке боридов бария, фосфористого ферромарганца и магния достигается глубокое раскисление, полная десульфурация расплавленного металла и снижение содержания неметаллических включений, что значительно повышает герметичность отливок, способствует очистке границ зерен и снижает износ в условиях сухого трения.

Введение фосфористого ферромарганца в смесь в количестве 12-25 мас.Ж обеспечивает при молифиуровании повышение и выравнивание твердости чугуна, что приводит к улучшению герметичности и износостойкости чугуна

1475960

30 в отливках. При концентрации АосАористого ферромарганца до 12 мас.Х повышение твердости, герметичности и износостойкости недостаточно, а при увеличении концентрации более

25 мас.Х увеличивается отбел, неоднородность структуры чугуна в отливках, что приводит к снижению его герметичности и износостойкости.

Бориды бария в количестве 1338 мас.% обеспечивают дополнительное модифицирование чугуна бором и барием благодаря диссоциации боридов бария, что способствует повышению твердости, герметичности и износостойкости чугуна в отливках. Верхний предел концентрации боридов ба-рия в смеси ограничен содержанием

38 мас.7., выше которого увеличивается отбел, снижается однородность структуры и герметичность чугуна в отливках. При снижении концентрации боридов бария в смеси менее 13 мас.Х отмечаются низкие характеристики твердости и износостойкости.

Обработка чугуна модиАицирующей смесью с содержанием магния ниже

7 мас.Х не. обеспечивает требуемого эффекта модифицирования, высокой степени сфероидизации графита и повышения износостойкости и герметичности чугуна. При содержании в смеси магния более 16 мас.% âîçíèêàåò пироэффект и снижаются стабильность 35 эффекта модифицирования, износостойкость и герметичность чугуна.

Ввод графита увеличивает число . готовых центров кристаллизации в чугуне при его затвердевании и спо- 40 собствует повышению гомогенности структуры и герметичности чугуна в отливках.

Содержание графита в смеси более

7 мас.% снижает твердость износо- 45 стойкость чугуна и его прочностные характеристики. Понижение концентрации графита менее 3 мас.% снижает стабильность процесса модифицирова,ния, степень усвоения магния и герме- 50 тичность чугуна.

Силикомишметалл стабилизирует процесс модиАицирования при некотором колебании химического состава исходного чугуна. Нижний предел силикомиш- > металла применяется для модифицирования чугунов с низким содержанием неметаллических включений и не содержащих демодификаторов, а верхний предел — для чугунов, содержащих легирующие и демодифицирующие элементы и неметаллические включения. При концентрации силикомишметалла более

40 мас.% в структуре появляется структурно свободный цементит в тонких сечениях отливок, снижается однородность структуры в толстых сечениях, ухудшается форма граАита и гермистичность чугуна. При содержании силикомишметалла до 26 мас;Х ухуд1 шается форма граАита, снижаются характеристики твердости и износостойкости, Исходный чугун выплавляют в вагранке и доводят в индукционном миксере до следующего химического состава, мас.Х: углерод 3,3-3,5; кремний 1,75-2,1; марганец 0,5-0,65 фосфор до 0,07, хром до 0,2; сера до

0Ä 105 н железо остальное. Выпуск чугуна в подогретые литейные ковши проводят при 1380-1420 С. МодиАицирующие смеси, перемешаннйе механически в бегунах, вводят в ковш в упакованном виде в количестве 0,9% от массы расплава при выпуске чугуна из миксера.

Составы модифицирующих смесей, используемых для обработки чугунов опытных плавок, приведены в таблице.

Для изготовления модиАицирующих смесей используют фосфористый ферромарганец ФМи50Ф, электропечной Аерросилиций ФС75, сплавы ФСЗОРЗМЗОБ и СИЛАН-1, бориды ФБ37Ба-2Н, бой электродов и магний Мг-1, измельченные до фракции 0,1-2 мм и механически перемешанные, Износостойкость определяли на образцах с прямоугольным сечением

16 10 мм на машине СИАМ-2 в режиме сухого трения при 50-350 С. Общая продолжительность цикла испытаний при 3-х скоростях скольжения (3,7, 7,5 и 14,8 м/с) — 90 гс. Момент трения 1,9-3,0 Н/м. Одновременно испытывали по 3 образца с общей площадью 4, 8 см .

Испытания на удельную герметичность проводили на стандартных образцах, вырезанных из центральной части ступенчатых технологических проб в литом состоянии.

Для испытаний используют универсальный гидравлический стенд УСГ-1М, в качестве рабочей жидкости машинное масло. При испытании на герметичность образец подвергался одностороннему

Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, о т л и ч а ю щ а я—

Остальное и а

It

14,64 !

3,33

12,62

16,95

16 95

17,34

Э 40 1Э 25

5 35 27 18

7 26 38 f2

2 48 !1 tf 9 6 39 26 5

18 25

1,22

1 ° 34

1 ° 41

1,05

1,05

1,03

726

832

630

2 !!

3. !6

4 5

5, 19

6 15 (!!а

° еса» ааа) 538 .

55t

507

507

500

Составитель А.Бармыков

Редактор N.Íåäîëóæåíêî Техред МаДидык Корректор М.Максимишинец а

Заказ 2125/24 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

6 147 давлению рабочей жидкости до появления течи.

Как следует иэ приведенных резуль" татов,при модифицировании высокопрочных чугунов предложенной модифицирующей смесью в сравнение с базовой достигается повышение иэносостойкости в 1,22-1,41 раз и герметичности на

45-71 MIIa.

5960 6 с я тем, что, с целью повышеяия герметичности и износостойкости чугуна, она дополнительно содержит бориды бария и фосфористый ферромарганец

5 при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Магний 7-16

Графит 3-7

Силикомишметалл 26-40

Бориды бария 13-38

Фосфористый ферромарганец 12-25

Ферросилиций Остальное