Модификатор для чугунных отливок

 

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к сплавам (лигатурам, модификаторам) для легирования, и может быть использовано при производстве тонкостенных отливок из серого чугуна. Цель изобретения - улучшение обрабатываемости отливок путем полного устранения отбела. Модификатор содержит следующие компоненты, мас.%: силикомишметалл 5-12

ферросиликобарий 28-40

графит остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECnVБЛИН (Si)S С 22 С 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ОСИ» (21 ) 4411 438/23-02 ! (22) 19.04.88 (46) 15.06.90. Бюл. 11 22 (71 ) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт литейного производства автомобильной промьппленности (72) Л.З.Писаренко, Ю.Б.Иванов, М.Б.Трунов, В.И.Портнов,,В.В.Журбин, В.В,Терентьев и Л.А.Неделько (53) 66.915-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 83)843, кл. С 22 С 35/00, 1978.

Изобретение относится к области металлургии сплавов (лигатурам, модификаторам) для легирования и может быть использовано при производстве отливок из серого чугуна,, в частности отливок деталей рабочих органов погружных центробежных насосов для добычи нефти, т.е. отливок с толщиной стенок до 5 мм.

Цель изобретению — улучшение обрабатываемости отливок за счет полФ ного устранения отбела.

Обработке модификатором подвергался чугун, содержащий, % мас.: углерод 3,5; кремний 2,0; марганец 0,6; хром 0,1 2; сера 0,03; остальное железо.

Чугун .выплавляют в индукционной печи ИСТ-.40, После расплавления

"rо чугун перегревают до 1 500-1 520 С, проводят. обработку предлагаемым модификатором и модификатором-прототипам.

„„30„„1571094 А1

2 (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к сплавам (лигатурам, модификаторам) для легирования, и может быть использовано при производстве тонкостенных отливок иэ серого чугуна. Цель изобретения — улучшение обрабатываемости отливок путем пблного устранения отбела. Модификатор содержит следующие компоненты, мас.%: силикомишметалл

5-12;.ферросиликобарий 28-40; графит остальное. 1 табл.

После ввода модификатора в количестве 0,6% от массы жидкого чугуо, на и перегрева его до 1500-1600 С чугун тщательно перемешивали, произв одвт наполнение ра злив очи о го ковша и разливку металла по формам, В сухие формы отливают тонкостенные отливки деталей рабочих органов центробежных насосов — "колесо рабочее, аппарат направляющий,. на коI I I I 11 торых производят замер твердости, определяют наличие отбела на тонких кромках (лопастях) и оценивают об-. рабатываемость отливок. Параллельна отливают технологические пробы на отбел и определение характера макро излома. Опытные партии отливок не подвергают. термической обработке (отжигу). Обрабатываемость. резанием опытных партий отливок оценивают по стойкости режущих инструментов, их нагреву, эатуплению и выходу изстроя в процессе эксплуатации на

1571 094 добавки в нилкнй металл 0,62 модификатора

Количество обработан" ных отлнвох без ле реточки резцов, нт однфикатора, г

Характеристика обрабатываемостн отвел, мм ерoI: ть

В рафит ферроснлнко барий графит ферросиннко барий силико- в том ми!!в!е- числе талл РВИ

Отлинкн не обраба т?ваютс я

1ог

101

ioo

Лерегрев рекуних кромок резцов и

9 l5 выход их иэ строя

0,39

0,42

0,45

0,07

0,06

0,05

7 20

6 120

iво

0,21

О,is

0,15

4 35 65

5 30 70

6 25 75

Треники н поломка отливок на кромках

0,12

7 20 80

Неудовл. отрабатыв. из-за отбела

0,04 0 48

89, 3 250

0,03 0,51, 0,0650 0,4050

0,010 0,402

8 15 85

Среднее значение:

9 5 . 67

280

0,09

0,2137

0,03

94,75

6,6

132

О,16В

600

Обрабатываемоста хоровая !!

2В

0,384

0,366

О, 348

0,330

О,ЗД 2 о, гвв

0,360

О,З7В

0,336 о,ззо

0>384

0,3515 зо

Зг34

36 зв

28 зо

38

28 о,iso

0,192

0, 204

0,216

О,228

О, 240

0, 1 68

О,1ВО о,ггв

О, 240

0!168

0,2010

10 6 64

О,Oi2

0,014

О, 016

О, 018

О, 020

0,022

0,022

О, 014

О,б12 о,oio

0,016

0,0168

76 . О

600

0,036

О,О42

0,048

О, 054

0,060

0,072

0i 072

О, 042

О, 036

О,ОЭО

О, ОЬВ

О, 0475

600

7В

11 7 61

12 8 58

13 9 55

14 1О 52

l °

580 вг

550

58О вв

15 12 48!

16 12 60

600

17 7 63

18 6 56

19 5 55

20 8 64

Средине зяачения

600

76

600

600

7В,70

3 одинаковом режиме в зависимости от числа обработанных деталей.

Результаты сравнительных испытаний чугунов, выплавленных с добавкой предложенного модификатора и известного, приведены в таблице. В состав известного модификатора входит 15-50F. силикомишметалла, 30-,35% которого составляет сумма 913 редказемельньи,металлов. При расходе модификатора 0,4-0,8% (в среднем О,б) от маСсы жидкого металла в чугун вводится 0,09-0,3% силикомишметалла при примерно 0,03-0,,1% .> РЗМ. В данных пределах увеличение добавок силикомишметалла приводит к увеличению отбела на кромках. тонкостенных отливок из-за передозировки редкоземельных металлов в чугуне, ког- 20 да их графитизирующее воздействие сменяется карбидообразующим. При этом компенсирующее графитизирующее действие совместных добавок графита полностью не реализуется, на тонких 25 кромках отливок даже при минималь ных добовках силикомишметалла (сос50 50 - 0,30 0,10 0,30

45 55 " 0,27 0,09 0,33 ЬО 6О 0,24 0,08 О;36 тавы 7-8) отливки имеют отбел (2-3 мм), что приводит к их неудовлетворительной обрабатываемости.

В то же время такие .отливки имеют низкую механическую прочность, обусловленную большими добавками графита и соответственно наличием крупных размеров графита в структуре чугуна, что приводит к трещинам и поломкам при их механической обработке.

Следовательно, основным недостатком известного модификатора является наличие отбела на острых кромках тонкостенных отливок., что делает затруднительной или невоэмозкной их механическую обработку без проведения операции термической обработки.

В состав модификатора входит 5-12% силикомишметалла. При расходе модификатора в среднем 0,6% от массы жидкого чугуна в чугут вводится 0,030,072% силикомишметалла или 0,010,022%, т.е. в пределах иэ наиболее эффективного графитиэирующего воздействия (составы 9-20) .

57I094

Составитель И. Бекренева

Техред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова

Редактор О. Спесивых

Заказ 1488 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

5.

Как видно из таблицы, предлагаемый модификатор (составы 9-20) содержит смесь компонентов графита, ферросиликобария и силикомишметалла в оптимальных соотношениях, взаимно усиливающих друг друга, что дает возможность получать отливки без отбела в самых тонких кромках отливок и тем самым позволяет упростить технологию их получения за счет ликви» дации трудоемкой и энергоемкой операции термической обработки.

Формула изобретения

Модификатор для чугунных. отливок, включающий силикомишметалл и графит, о т л и ч а ю Ш и и с я тем что с целью улучшения обрабатываемости отливок путем полного устранения отбела, он дополнительно содержит ферросиликобарий при следующем со" отношении компонентов, мас. Х:

Силик омишме талл 5 — 1 2

Ферросиликоб.арий 28 — 40

Графит Остальное