Лигатура для чугуна

 

Изобретение относится к металлургии. Цель изобретения - повышение равномерности модифицирования расплава, времени усвоения лигатуры и термостойкости чугуна. Лигатура для чугуна, содержащая РЗМ цериевой группы, кальций, медь, железо, кремний, алюминий, дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, мас.% : РЗМ 12-35

кальций 1-4

медь 1-4

магний 2-4

железо 0,5-10

кремний 10-20

алюминий остальное. 3 табл.

as) <и>

СООЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (51)s С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . ь.)1

t (, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4495431/31-02 (22) 17.10.88

46) 15.08.90. 6еп. 11 30

71) Белорусский политехнический институт (72) Г.Ф.Андреев, С.Н.Леках, А,И.Слуцкий, Е.И.Шитов, М.И.поух, М.А.Бесан и С,К.Лившиц (53) 669.15-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1373737, кл. С 22 С 35/00, 1988. ! (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ЧУГУНА

Изобретение относится к металлургии, в частности к модифицированию ваграночного чугуна для изготовления массивных отливок, работающих в условиях циклических и термических нагрузок.

Цель изобретения - повышение равномерности модифицирования расплава,, времени усвоения лигатуры, термостойкости чугуна.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Для изучения свойств и структуры модифицированных чугунов использовали возврат чугунолитейного цеха следующего химического состава, Ф:

Углерод 3,4

Кремний 2,3

Марганец 0,6

Никель 0,1

Фосфор 0,11

Сера 0,07

Чугун переплавляли в печи ИСТ-0,06, нагревали до температуры 1350 С и заливали в ковш с модификатором.

2 (57) Изобретение относится к металлургии. Цель изобретения - повышение равномерности модифицирования расплава, времени усвоения лигатуры и тер.мостойкости чугуна. Лигатура для чу.гуна, содержащая Р3М цериевой группы, кальций, медь, железо, кремний, алюминий, дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, мас. 4: РЗМ цериевой группы 1235; кальций 1-4; медь 1-4; магний 24; железо 0,5-10; кремний 10-20; алюминий остальное. 3 табл.

8 табл. 1 и 2 представлены химический состав лигатуры и результаты исследования структуры и свойства чугунов, обработанных известным модификатором и предлагаемой лигатурой. Лига.туру вводили на дно ковша емкостью

60 кг. Заливку образцов проводили через 1 мин. С помощью металлографического анализа исследовали Форму включений графита. Равномерность модифицированного расплава в ковше исследовали на специально отлитых пробах-плитах толщиной 80 мм. Форма для заливки проб представляла. собой стопку стержней, заполненных последовательно снизу вверх. Образец l находился в нижней части формы и заполнялся порцией металла, расположенной в верхней части ковша, а образец 4 последней порции металла, находящейся на дне ковша. Анализ формы графита в различных образцах позволял судить о степени модифицирования расплавов по высоте заливочного ковша.

Образцы для определения термостойкос3 !585369

12-35

1-4

1-4

0,5-10

10-20

2-4

Остальное

Таблица 1!

ЮГ пп

Лигатура

Состав, мас.ь

РЗМ Са Cu Hg Pe Si Д1

Извест2 5 22,5 ост.

20 1,5 ная

Предлагаемая

1 2 0,5 10

2,5 3 5 15

4 4 10 20

12 1

23 5 2,5

35 4 ост. ост. ост.

4 ти представляли собой шайбу диаметром 40 мм с отверстием диаметром

10 мм и толщиной 8 мм - вырезались из центральной части отливок 1-4.

Испытания на термостойкость проводили в условиях нагрева образцов до

700 С в расплаве свинца, выдержки в течение 2 мин и охлаждения в проточной воде. Термостойкость оценивали по 10 количеству трещин после 400 циклов.

Кроме того, исследовали влияние температуры чугуна и химического состава присадок на скорость их усвоения (табл. 3). Эксперименты проводились по следующей методике. На зеркало металла, перегретого до определенной температуры, отдельно поочередно помещались гранулы модификатора и лигатуры диаметром 6 мм и приблизитель- >0 но равные по весу. Температура чугуна замерялась платино-платинородиевой термопарой ПП-1. Момент растворения гранулы определялся визуально, время между помещением гранулы на поверх- 25 ность жидкого чугуна и ее растворением фиксировалось секундомером.

Скорость растворения предлагаемой лигатуры по сравнению с известным модификатором при температуре разливки ваграночного чугуна (1350-1380 С) возрастает в 1,5-3 раза (табл. 3),, что влияет на равномерность модифицирования массивной отливки. Этот эффект обеспечивается введением в сос35 тав лигатуры магния. Сочетание легкоплавкости лигатуры с воэможностью турбулизации процесса на границе расплав - лигатура за счет испарения магния позволяет ускорить растворение 40 присадки, предотвратить ее шлакование, обеспечить гомогенизацию расплава за счет падающей струи при заполнении ковша. Магний, кроме того, в сочетании с другими компонентами лигатуры обеспечивает формирование чугуна с вермикулярным графитом (табл. 2), что определяет повышенную термостойкость массивньа отливок. При содержании магния менее 2 мас.3 этот эффект выражен слабо. Повышение концентрации магния выше 4 мас.Ф сопровождается возрастанием пирроэффекта.

Таким образом, при определенном соотношении компонентов в лигатуре и дополнительном содержании магния достигается ускорение ее растворения, высокая равномерности модифицирования расплава в ковше,„ получают в толстостенных кокильных отливках из низкотемпературного ваграночного чугуна вермикулярный графит и тем самым повышается их термостойкость в условиях отсутствия значительного пирроэф-: фекта. формула изобретения

Лигатура для чугуна, содержащая редкоземельные металлы цериевой группы, кальций, медь, железо, кремний,. алюминий, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности модифицирования расплава, времени усвоения лигатуры, термостой" кости чугуна, она дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Редкоземельные металлы цериевой группы

Кальций

Медь

Железо

Кремний

Магний

Алюминий

1585369

Таблмца 2

Номера проб по порядку эаполмеммя мх ч>гумом

Прмсадка вт/ и/п иэ таблицы 1

4 1

Копя» чество трещмм эа 400 цмклоа

Количество трецмм за 400 циклов

Графит ° 2

Колмчество т ревмя за 400 цмклов

Графит, ГраФит ° 8

Количество трецмм эа 400 цмклоа

Графит, 2

Пласт. Верч. Шар.

Пласт. Веры. Ilap

Пласт. Верн, Шар.

Пласт. Веря. Шар.

89 7

40 52

24 64

12 73

4 . 26 93

8 20 41

12 8 26

15 7

5 2 30 100 - - 30 100 - - 32

53 6 17 46 45 9 20 43 45 12 21

61 13 11 20 67 13 12 31 55 14 8

70 16 8 15 71 14 10 14 71 IS 5

Таблица 3

" Пл., Верн., Шар. - пластммчатый, еерммкулярмый м аароамдмый графит при температуре, C

Время растворения, с, 1

) ""1

1320 1350 1380

Составитель С.Константинова

Редактор M.Недолуженко Техред Л.Олййнык

Корректор Т.Малец

Ю

Заказ 2306 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Носква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5

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

2

7 6 3

6 4 2

5 2 1,5

4 2 1,5

1,5 1

1,5 1

1 1

1 1

Ю Ю

0,5

0,5

0 5

0,5