Модификатор чугуна

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к модификаторам жидкого чугуна, и может быть использовано при получении машиностроительных отливок ответственного назначения. Цель - повышение прочности и обрабатываемости чугуна, а также снижение склонности его к кристаллизации с отбелом. Аэросил применяется в качестве модификатора для чугуна. Особенностью предлагаемого модификатора является аморфное строение его частиц, обеспечивающее снижение в 1,5-2 раза склонности чугуна к отбелу и повышение его механических свойств. 1 с.п. ф-лы, 1 табл.

(19} (И}

СОЮЗ tX}BETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (1) 5 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH fNHT СССР

1 (21) 4431648/31-02 (22) 21.04.88 (46) 07.07.90. Вюл. И - 25 (71) Калушское производственное объединение "Хлорвинил" им. 60-летия

Великой Октябрьской социалистической революции и Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения (72) В.Н.Кропивный, П.И.Мельник и М.Ф.Соколовский (53) 669. 15. 198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 829681, кл. С 21 С 1/08, 1976.

Комаров О.С. Формирование структуры чугунных отливок. Минск: Наука и техника, 1977, с.75-94.

Изобретение .относится к металлургии, а именно к модификаторам жидкого чугуна, и может быть использовано при получении машиностроительных отливок ответственного назначения.

Цель изобретения — повышение прочности и обрабатываемости чугуна, снижение склонности его к кристаллизации с отбелом.

Аэросил (ГОСТ 14922-77 с изм. п.1-3) представляет собой аморфную форму кремнезема, состоящую из элементарных сферических частиц SiO<, по своему размеру меныпих 1000 А, по- верхность которых образована либо из безводного ЯiО, либо из групп Si(08) .

В аэросиле такие частицы образуют объемные трехмерные агрегаты частиц.

2 (54) МОДИФИКАТОР ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к модификаторам жидкого чугуна, и может быть использовано при получении машиностроительных отливок ответственного назначения. Цель — повышение прочности и обрабатываемости чугуна, а также снижение склонности его к кристаллизации с отбелом. Аэросил применяется в качестве модификатора для чугуна. Осо бенностью предлагаемого модификатора является аморфное строение его частиц, обеспечивающее снижение в 1,52 раза склонности чугуна к отбелу и повышение его механических свойств.

1 с.п.ф-лы, 1 табл.

Особенностью аэросила, позволяю щей применять его в качестве модификатора для чугуна, является аморфное строение его частиц и их развитая поверхность. По сравнению с кристаллической двуокисью кремния с удельной поверхностью частиц 1-10 M /г аэросил имеет удельную поверхность

175-380 м /г.

Частицы аэросила с аморфным строением выполйяют роль эффективной под ложки для выделяющихся из расплава графитных включений, что обеспечива ет измельчение графитной фазы и увеличение числа эвтектических ячеек.

На развитой поверхности частиц аэросила из расплава адсорбируются газы и примеси (азот, сера), увеличиваю1576589

Износ

Глубина отбела, Предел прочности нри растяжении, МПа

Модификатор резца по задней поверхности мм

Известный (фракция

0-5 ° 10 М) 210-230 (фракция

0-100 10 5М) 230-240

Предлагаемый (фракция

5-20 10 M) 285-295

6-7 0,8

8 0,9

3,5"4 0,6 щие склонность чугуна к кристаллиза, ции с отбелом. Измельчение эвтектических ячеек обеспечивает снижение ликвации кремния и марганца, что сопровождается формированием однородной перлитной основы чугуна. В результате воздействия аэросила, измельчающего графитную фазу и связывающего карбидостабилизирующие примеси, прочность чугуна повышается на 25-40%, а склонность к кристаллизации с отбелом снижается в 1,5-2,0 раза.

В структуре чугуна более 90Х частиц аэросила располагается внутри

Графитных включений и не оказывает абразивного воздействия на режущий инструмент, что обеспечивает повышение обрабатываемости чугуна на 20-25%.

Пример. Чугун с химическим составом, % С 3 2; Si 1 6, Мп 0 8

S 0,12) P 0,08, модифицируют при

1380 С аэросилом с размером частиц

5-20 10 " M и удельной поверхностью

300 м /r в количестве 0,1Х от массы обрабатываемого расплава. Для получения сравнительных данных параллельно проводится обработка чугуна добавкой кристаллической двуокиси кремния с размером частиц фракции 0-5 10 М и 0-100 -10 М в количестве О, 1Х.

Для оценки склонности отработанного чугуна к отбелу заливается клиновая проба. Для определения механических свойств чугуна и обрабатываемости заливают технологическую пробу с цилиндрическими образцами диаметром

30 мм по ГОСТ 24648-81.

Склонность чугуна к отбелу определяют по глубине отбеленной зоны в иэломе клиновой .пробы. Прочность при, растяжении определяли на точеных цилиндрических образцах диаметром 20 мм.

Обрабатываемость определяют по износу задней поверхности резца с напайкой из сплава BK-8 за 30 мин при точении на режиме V=65 м/мин, S =

0,8 мм/об, t=1,5 мм. Результаты.испытаний приведены в таблице.

Использование предлагаемого модификатора распыряет технологические возможности получения разностенных отливок и обеспечивает экономическуФ эффективность за счет повышения прочности и обрабатываемости чугуна.

Добавки аэросила при близком фракционном составе обеспечивают получение чугуна с большей прочностью, лучшей обрабатываемостью и меньшей склонностью к кристаллизации с отбелом по сравнению с кристаллической двуокисью кремния.

Экономическая эффективность обработки предлагаемым, модификатором достигается эа счет получения из жидкого металла одинакового химического

30 состава чугуна более высокой марки с повышенными механическими свойствами. При этом за счет улучшения обрабатыввемости чугуна снижаются затраты на режущий инструмент при механической обработке отливок.

Формула изобретения

Применение аэросила в качестве

40 модификатора чугуна.