Модификатор для чугуна

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составу комплексных модификаторов для чугуна. Цель изобретения - повышение графитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разностенных отливках, снижение стоимости модутфикатсра. Модификатор , включающий углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, со- - дердит в качестве углеродсодержащегс материала сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%: сажистое железо с 20-30% углерода 10-40; кремнайсоферросплав с добавками активных элементов 60-90. Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов из группм, включакщей барий, кальции, строиций и магний, в количестве 1-5 мас.%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

„„SU„„1625891 А 1 (g1)g С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 однородности ме ханич «ских свойств чугуна в разностенных отливках, снижение стоимости модификатсра. Модификатор, включающий углеродсодержащий материал и кремнийсодержащнй ферросплав с добавками активных элементов, содержит в качестзе углеродсолержащегс материала сажистое железо с 20-30% углерода прн следующем соотношении компонентов, мас.Х: сажистое железо с 20-30% углерода 10-40; кремы;1йсодегжащий ферросплав с добавками активных элементов 60-90. Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов из группы, включающей барий, кальций, стронций и магний, в количестве 1-5 мас.X.

1 з.п.ф-лы, 2 табл.

С: (21) 4660716/02 (22) 10. 03. 89 (46) 07. 02. 91. Вюл. М 5 (71) Всесоюзный научно-кс;лсдэвательский институт литейного машиностроения,литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) Н.И.Кобелев, А.В.Козлов и И.А.Дибров (53) 669.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1479544, кл. С 22 С 35/00, 1989. (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к черной .металлургии, а именно к составу комплексных модификаторов для чугуна.

Цель изобретения — повышение графитизирующей способности модификатора и

Сажистое железо с 20-ЗОХ углерода 10-40

Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов 60-90

При этом кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов нз группы включакнщей барий, кальций, стронций и магний, в количестве 1-5 мас. Х

Эффективность действия модификатора выявляют при ковшевой обработке чугуна (3,24-3,32Х С, 2,08-2,!5Х Si, 0,68"0,75Х Ип, О,ЗХ Сг, 0,06Х Я, 0,08-0,10X P) смесями, соответствуюИзобретение относится к черной металлургии, а именно к составу комплексных модификаторов для чугуна.

Цель изобретения — повышение графнтизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в раэностенных отлив. ках, снижение .стоимости модификатора.

В известном модификаторе, включаю" щем углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, в качестве углеродсодержащего материала используют сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас. Х:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1625897 щгми известному и предлагаемому составам (табл.1).

Графитизирующую способнос-ь модификатора оценивают по величине отбела пробы размером 65х65Х12 мм, а механические свойства чугуна в разностенных отливках — по показателям твердости

НВ в ступенчатой пробе со ступенями толщиной 10,20, 40 и 60 мм (табл.2).

Обработка жидкого чугуна предлагаемым модификатором (составы 1-12) по сравнению с известным обеспечивает повышение графитизирующей способности (в среднем на 36%) и однородности ме- 15 ханических свойств чугуна по сечению разностенных отливок (разброс твердос- ти снижается с 16 до 6-11 ед. НВ), а стоимость предлагаемого модификатора ниже стоимости известного в среднем на 447 руб.

Использование в качестве углеродсодержащего материала сажистого железа с 20-30% углерода позволяет повыситт. графитизирующую способность мо- 25 дификатора благодаря тому, что сажистое железо по сравнению с другими углеродсодержащими материалами содержит более диспергированные частицы углерода и значительно большее их количест- 30 во, создавая тем самым большее число естественных зародышей для кристаллизации графита, а также способствует снижению стоимости модификатора благодаря более низкой (в 3-5 раз) его стоимо35 сти по сравнегппв со стоимостью порошка графитированных электродов, графита и кокса. Кроме того, использование сажистого железа способствует повышению качества чугуна в отливках бла- 40 годаря тому, что оно практически не содержит такие вредные примеси, как сера, зола и летучие вещсства, которые оказывают отрицательное влияние на прочностные характеристики чугуна 45 и их однородность по сечению разностенных отливок.

Использование в модификаторе сажистого железа с 20-30% углерода в количестве 10-40% является оптимальным с позиций сочетания его воздействия на процессы структурообразования в чугуне (зародьш еобразование и кристаллизация графита, морфология и распре5 деление графитовых включений) и соблюдения санитарно-гигиенических условий труда при изготовлении и применении модификатора.

Применение кремнийсодержащего фер-. росплава с добавками 1-5% одного или нескольких ак гивных элементов (барий, кальций, стронций и магний) способствует повышению графитизирующей,способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разностенных отливках благодаря тому, что они образуют в расплаве чугуна устойчивые соединения (оксиды, нитриды, сульфиды, карбиды и т.п ° )> которые служат дополнительными зародышами для кристаллизации графита, способствуют улучшенио формы и характера распределения графита и структуры металлической основы. При содержании активных элементов менее 1% их влияние практически не проявляется. При увеличении содержания кальция более 5% происходит образование густого вязкого шлака и ошлаксваппе какой-то отдельной части. При увеличении магния более 5% повышается стоимость модификатора и ухудшаются условия труда вследствие появления пирроэффекта и дымовыделения.

Наиболее целесообразно использовать модификатор для графитиэирующей обработки расплавов серого чугуна при производстве тонкостенных отливок, когда требуется предотвратить появление поверхностного и кромочного отбела, и при производстве крупных разностенных отливок, когда требуется обеспечить однородность механических свойств металла в стенках разной толщины.

Формула изобретения

). Модификатор для чугуна, содер" жащий углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения графитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разностенных отливках, снижения стоимости Модификатора, он содержит в качестве углеродсодержащего материала сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сажистое железо с 20)0% углерода 10-40

Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных

60-90 элементов

1625897 п.l, о тли что кремнийсокачестве добанесколько элевключающей барий, н магний, в р. зли102. Модификатор по ч а ю щ и и " я темр держащий ферросплав в вок содержит один или ментов из группы, кальций, стронций стве 1-5 мас,X.

Тао и а .0 и 1=

Содордаооо оонпоооотов, ssc Z

Г14oas0sbS СОР

Вромюнрсодороадмд Всрросд-.as с noosbtssb, 2

Ceaseless aansso e eo74epaa диет ysaesosa> В

° т1,$ C!1 CsS И$4 ° $1492,0 рог,о

Cs 0,$ Ils г,о чт 2,0

Са,0 Со 09

Т"

I гО 25 ЗО

40 бО

25

1О

4О бо

1О

2$

1О

7S

Во

90

2S

Та блица 2

Свойства чугуна, обработакног4 модификаторами

Сто имо ть

I т модифик ато ра, руб .

Модификатор

Твердость, НВ, в пробах сечением, мм

Величина отбела, мм

Разброс показателей твердости н пробах, ед. НВ

40

20

Кзвест- 4 ный

6922I 7

223

229

233

Составитель С. Константинова

Редактор К.Дербак Техред М.Дидык Корректор М;Демчик

Заказ 261 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.У7КГоРод, Ул. Гагарина, 101

2 з

5 б

7 в ч

1О

11 .

l

3

5

7

9

10.

Il

3 225

3,4 227

3,9 229

2,5 223

3 225

3,5 " 227

3,2 225

3 5 227

3 225

3 227

3,2 227

2,6 223

223

227

221

223

223

222

223

221

218

221

221

221

218

222

221

220

217

219

221

217

217

219

216

214

219

217

216

8

8

11

ll

l0

384

298

357

416

34i

338

540