Модификатор для чугуна

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу модификаторов, используемых при производстве чугуна с вермикулярным графитом, детали из которого имеют сложную конфигурацию и работают в условиях теплосмен. Цель изобретения - снижение объема усадочных раковин, величины литейных напряжений и повышение теплопроводности чугуна. Модификатор содержит магний, кальций, РЗМ, барий, алюминий, углерод, цирконий, кремний и железо. Он дополнительно содержит азот и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 0,4-2,8

кальций и барий (в сумме или в отдельности) 0,8-4,4

РЗМ 1,8-4,7

алюминий 0,5-7,8

кремний 41-58

углерод 0,02-0,65

цирконий 0,08-4,75

азот 0,008-0,210

титан 0,12-7,8

железо остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 35/00

ГОСудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

4»,4 4

„, „,".,"!М1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (21) 4610737/31 — 02 (22) 03,10.88 (46) 07.09.90. Бюл. hb 33 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.И. Литовка, В.В. Венгер, И.В. Ткачук, С,А. Кучеренко, А.С. Дубровин, Н.В, Новиков, А,Т. Трескин и И.С. Быстрова (53) 669.15 — 198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 697590, кл. С 22 С 35/00, 1979. (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к составу модификаторов, используемых при производстве чугуна с вертикальным графитом, детали из которого

° Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу модификаторов, используемых при производстве высокопрочного чугуна.

Цель изобретения — снижение обьема усадочных раковин, величины литейных напряжений и повышение теплопроводно-. сти чугуна.

Азот и титан введены в состав модификатора как сильные графитизирующие элементы, вызывающие увеличение выделений графитовых включений компактной формы и способствующие образованию вермикулярного чугуна. Тугоплавкие нитриды титана играют роль центров кристаллизаций,, которая благодаря этому проходит более равномерно, что снижает пораженность отливок усадочными дефектами. Азот, кроме того, способствует удалению из расплава чугуна неметаллических включений, что увеличивает плотность и теплопроводность чугуна.

„„ Ы „„1590481 А1 имеют сложную конфигурацию и работая в условиях теплосмен. Цель изобретения— снижение обьема усадочных раковин, величины литейных напряжений и повышение теплопроводности чугуна. Модификатоо содержит магнит, кальций, Р3М, бари;:, алюминий, углерод, цирконий, кремний и железо. Он дополнительно содержит азот и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 0;4 — 2,8; кальций и барий (в сумме или в отдельности) 0,8-4,4;

РЗМ 1,8 — 4,7; алюминий 0,5 — 7,8; кремний

41 — 58; углерод 0,02 — 0,65; цирконий 008—

4,75; азот 0.008 — 0,210; титан 0,12 — 7,8; железо остальное. 2 табл, При содержании в модификаторе азота в количестве менее 0,008% его положительное действие не проявляется; верхний предел (0,21%) ограничен технологическими условиями выплавки модификатора, а также опасностью поражения тонкостенных отливок газовыми раковинами при внутриформенном модифицировании. Титан характеризуется высокой дегазирую щей способностью. повышая таким образом однородность плотности чугуна по сечению отливки и снижая ее пораженность усадочными дефектами.

Нижний предел содержания титана в составе модификатора (0,12%) связан с граничной концентрацией, ниже которой влияние его на свойства чугуна не проявляется, Содержание титана выше 7,8% ведет к легирующему воздействию, повышению усадки и нецелесообразно экономически, Содержание других компонентов в предлагаемом модификаторе является оптимально сба;;- нсированным для получения чугуна с компак1590481 тной формой продукта и беэ отбела (вертикулярного чугуна).

Составы предлагаемого и известного модификаторов приведены в табл. 1, а свойства чугуна на их основе — в табл. 2, Эффективность действия предлагаемого модификатора проверена в опытно-производственных условиях литейного завода на исходном чугуне, содержащем, мас. : углерод 3,8-4,0; сера 0,008-0,016; марганец

0,2 — 0,4; кремний 1,7-1,8: хром 0,04-0,06; никель 0,1-0,2; медь до 0,15; титан

0,01-0,03; фосфор 0,04-0,06. Модифицирование чугуна проводят в открытых ковшах чайникового типа, Модификатор с фракциями до 20 мм помещают на дне прогретых ковшей и при 1440-1460 С заполняют исходным чугуном (расход модификатора составляет до 1,6 от массы чугуна в ковше).

Объем усадочных раковин определяют по стандартной методике на пробах Кунцова. литейные напряжения определяют на пробах-решетках, теплопроводность измеряют на установке ИТС-400 (образцы диаметром

15 мм и высотой 30 мм), Предлагаемый модификатор обеспечивает чугуну наименьшее значение объема усадочных раковин и литейных напряжений, наибольшую теплопроводность по сравнению с чугуном, модифицированным известным составом:объем усадочных раковин уменьшается в 1,7 — 2,3 раза, литейные напряжения в 2,0 — 2,4 раза, теплопро5 водность увеличивается в 1,6 — 1,8 раза.

0,8-4,4

Таблица1

Формула изобретения

Модификатор для чугуна, содержащий магний, кальций и/или барий, редкоземель10 ные металлы, алюминий, углерод, цирконий, кремний, железо, .о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения объема усадочных раковин, величины литейных напряжений и повышения теплопроводности

15 чугуна, он дополнительно содержит азот и титан при следующем соотношении компонентов, мас, j

Магний 0,4 — 2,8

Кальций и/или

20 . барий

Редкоземельные металлы

Алюминий

Кремний

25 Углерод

Цирконий

Азот

Титан

Железо

1590481

Таблица2

Составитель С,Константинова

Техред M. Моргентал Корректор И.Муска

Редактор И.Дербак

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

Заказ 2613 Тираж 486 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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