Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств чугуна за счет улучшения графитизирующей способности смеси. Модифицирующая смесь содержит, мас.% : борную кислоту 35-55

силикобарий 7-25

окись меди 5-20

нитриды алюминия 12-18

сурьму 8-15. Дополнительный ввод в состав смеси нитридов алюминия и сурьмы обеспечивает повышение на 15-20% механических и технологических свойств чугуна, позволяет существенно повысить графитизирующую способность смеси и длительность модифицирующего эффекта за счет совместного подложечного и поверхностно-активного действия на расплав указанных компонентов в процессе кристаллизации и отжига ковкого чугуна. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1527308 (51)4 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) .МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР (21) 4328205/23-02 (22) 17.11.87 (46) 07.12а89 Бюл. 1п 45 (7 1) Производственное объединение

Гомсельмаш (72) Е.И.Янин, M.È.Êàðïeíêî, Е.И.Марукович, Т,И,Кньпп, С.М.Бадюкова и Г.Ф.Ковалевский (53) 669.15.198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 749902, кл. С 21 С 1/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР йб 1232688, кл. С 21 С 1/10, 1986. (57) Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобреИзобретение относится к металлур= гии, в частности к производству модифицированных ковких чугунов.

Цель изобретения — повышение механических и технологических свойств чугуна путем улучшения графитиэирующей способности смеси.

Модифицирующая смесь для чугуна, содержащая борную кислоту, окись меди и силикобарий, дополнительно содержит нитриды алюминия и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 35-55

Силикобарий 7-25

Окись меди 5-20

Иитриды алюминия 12-18

Сурьмы 8-15 тения — повьппение механических и технологических свойств чугуна за счет улучшения графитизирующей способности смеси. 11одифицирующая смесь содержит мас.%.: борную кислоту 35-55; силикобарий 7-25, окись меди 5-20; нитриды алюминия 12-18, сурьму 8-15. Дополнительный ввод в состав смеси нитридов алюминия и сурьмы обеспечивает повышение на 15-20% механических и технологических свойств чугуна,позволяет существенно повысить графитизирующую способность смеси и длительность модифицирующего эффекта за счет совместного подложечного и поверхностноактивного действия на расплав указан- а ных компонентов в процессе кристалливации и отлита ковкого кугуиа. 2 табл. Q) Дополнительное введение в состав модифицирующей смеси нитридов алюминия повьппает модифицирующую и графитиэирующую способность смеси, снижает склонность к короблению чугуна, измельчает структуру отливок в литом

- состоянии и после отжига. Присутствие модифицирующей смеси более 18% нитридов алюминия приводит к образованию в структуре отливок скоплений графита, снижению технологических и механических свойств. При концентрации нитридов алюминия до 12 мас,X модифицирующая и графитизирующая способность смеси недостаточна,а склонность к короблению модифицированного чугуна повышается.

Сурьма введена в смесь как доверхностно-активная добавка, способствующая нейтрализации отрицательного вли1527308 яния хрома, повышению графитизации и технологических свойств чугуна.Кон. центрация сурьмы более 15 мас.Х ведет к увеличению количества цементита в структуре отливок, снижению графитиэирующей способности смеси, удлинению цикла графитизирующего отжига и снижению пластических свойств чугуна, а при содержании сурьмы до 8 мас.7 отмечаются недостаточные технологические "войства модифицированного чугуна.

Присутствие в модифицирующей смеси более 55 мас.7. борной кислоты и более 25 мас.Е силикобария ведет к об-15 разованию эон серого чугуна и снижению механических свойств, поэтому содержание борной кислоты и силикобария ограничено этими концентрациями. Присутствие в модифицирующей смеси менее

35 мас.7. борной кислоты и менее 7 мас.7 силикобария ведет к снижению графитизирующей способности и увеличению продолжительности отжига.

Окись меди при содержании в смеси более 20 мас.7. ухудшает форму графита, увеличивает склонность к короблению и снижает упругопластические свойства.

При уменьшении концентрации окиси меди . до 5 мас.7. литейные свойства и трещино стойкость при. сварке литых деталей недостаточны. Для проведения опытных испытаний подготавливают пять составов предлагаемой модифицирующей смеси и известную модифицирующую смесь.

Составы модифицирующих смесей приведены в табл.1.

Для изготовления смесей используют порошок борной кислоты, силикобарий, измельченный до фракции О, 1-2 мм поро-40 шок окиси меди и металлическую сурьму.

Готовые модифицирующие смеси добавляют в чугун при выпуске расплава из раздаточных ковшей в разливочные.

Каждую модифицирующую смесь приготав- 45 ливают отдельно механическим перемешиванием компонентов в установке в течение 50-90 мин.

Испытание смесей проводят при модифицировании чугуна доэвтег тического состава, выплавленного дуплекс-процессом вагранка — электродуговая печь. Модифицирующие смеси в количестве О,ЗЕ от массы металла вводят в разливочные ковши, выдерживают в

55 течение 2-3 мин и разливают по ли( тейным песчано-глинистым формам при температуре 1400-1420 С для получения технологических проб, образцов и отливок ° Цилиндрические образцы для оценки графитирующей способности заливают через 3-40 мин, после обработки чугуна °

Иеханические свойства определяют на отливках из модифицированных чугунов после их термической обработки по режиму: нагрев до 960 С, выдержка при температуре в течение 4-5 ч охо

Ф ла пдение до 720-730 С, выдержка при этой температуре в течение 5 ч и окончательное охлаждение на воздухе.

В табл.2 приведены результаты механических и технологических испытаний чугунов, содержащих, мас.Х: углерод

2,4, кремний 1,05, марганец 0 35 хром 0,05, сера 0,06, фосфор 0,07 и железо — остальное, модифицированных по описанной технологии составами, приведенными в табл. 1, и подвергнутых графитиэирующему отжигу в конвейерных электропечах.

Трещиностойкость модифицированных чугунов определяют на стандартных пробах по критической скорости деформации при сварке. Графитизирующая способность оценена по количеству включений графита в 1 мм шлифа а

У склонность отливок к короблению— по количеству отливок, требующих рихтовки (в процентах).

Как видно из табл.2, при использовании предЛагаемой смеси для модифицирования чугуна достигается более длительное сохранение модифицирующего эффекта и значительное повьппение графитизирующей способности технологических и механических свойств,чем при использовании известной смеси.

Зкономический эффект от использования предложенной модифицирующей смеси достигается за счет сокращения продолжительности термической обработ

1 ки отливок и повьппения технологических и физико-механических свойств модифицированных чугунов °

Формула изобретения цодифицирующая смесь для чугуна, содержащая борную кислоту, окись меди и силикобарий, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьппения механических и технологических свойств чугуна путем улучшения графитизирующей способности смеси, она дополнительно содержит нитриды алюминия и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.7: е

1527308

12-18

8-15

Борная кислота

Силикобарий

Окись меди

Нитриды алюминия

Сурьма

35-55

7-25

5-20

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.7

Состав модифицирующей смеси

Нитриды, Сурьма аз гюмин ия

Борная Силикокислота барий

Окись меди

Таблиц ° 2

Неханнчесхие свойстра чугуна

Состав модифицируии смеси охранбнн модифнцн" униеro после отннга

Треинностояхость при свархе ° мм/мнн хлоность

Твердость

НВ

Ьременное сопротивление при растяжении

КПе

Ударная вявхость| хцч/и нос хооблеельм ьффехта, н длин ние, Х нвох, г

525 16

541 17

545 16

500 15

510 14

490 14

380

87

ЬЗ

93

806

844

713

752

710 зг

36

38 г1

29

1зг

121

139

140

5 ° 2

5,7

5,8

4,6

4 ° 9

4,5

Составитель А.Бармыков

Техред Л.Олийнык Корректор I f. Ïîæo

Редактор В.Петраш

° %

Заказ 7486/ 37 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

2

4

6 (Известная смесь) 1

2 з

5

6 (известная снес ь) 35 25 20 12

47 14 15 14

55 7 5 18

30 30 25 10

57 3 2 20

60 20 20

18

Число в хличенид графита в

1 мм нлифа