Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к модификаторам жидкого чугуна используемым пои производстве отливок из высокопрочных чугунов. Цель изобретения - повышение циклической долговечности чугуна. Модифицирующая смесь содержит борную кислоту, окись меди , силикобарий, нитриды кремния.никелевый порошок, лантан и церий при следующем соотношении компонентов, мае % борная кислота 15-25; окись меди 10-17; силикобзрий 15-23; нитриды кремния 12-17; никелевый порошок 11-15; лантан 6 16 и церий 6-12. Дополнительный ввод в состав смеси нитридов кремния, никелевого порошка, церия и лантана обеспечивает повышение на 40-54% циклической долговечности чугуна. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (51)5 С 21 С 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717979/02 (22) 15.05.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Институт механики металлополимерных систем и Гомельский политехнический институт (72) П. В, Сысоев, А. П, Мельников, Е. И. Марукович; М. И. Карпенко и Н. В. Акулич (53) 669 15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1081212, кл. С 21 С 1/10, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1232688, кл. С 21 С 1/10. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к металлургии. а именно к модификаторам жидкого чугуИзобретение относится к металлурги, а именно к составам модифицирующих ñìåсей, используемых при производстве отливок из высокопрочных чугунов, Цель изобретения — повышение циклической долговечности чугуна, Предлагаемая модифицирующая смесь, содержащая борную кислоту, окись меди и силикобарий, дополнительно содержит нитриды кремния, никелевый порошок, лантан и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 15-25

Окись меди 10-17

Силикобарий 15-23

Нитриды кремния 12 -17

Никелевый порошок 11-15

Лантан 6 16

Церий 6 12

Я2 1680779 А1 на. использчемым пои производстве отливок из высокопрочных чугунов, Цель изобретения — повышение циклической долговечности чугуна. Модифицирующая смесь содержит борную кислоту, окись меди, силикобарий, нитриды кремния. никелевый порошок, лантан и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%: барная кислота 15 — 25; окись меди

10 — 17; силикобарий 15 — 23; нитриды кремния 12 — 17; никелевый порошок 11 — 15; лантан 6--16 и церий 6 — 12. Дополнительный ввод в состав смеси нитридов кремния, никелевого порошка, церия и лантана обеспечивает повышение на 40 — 54% циклической долговечности чугуна. 1 табл.

Дополнительное введение нитридов кремния повышает графитизирующее влияние смеси. измельчает структуру, повышает циклическую долговечность чугуна, При концентрации нитридов кремния до 12 мас. измельчение структуры и величина ударной вязкости и циклической долговечности недостаточны. а при увеличении нитридов кремния более 17 мас. увеличивается концентрация неметаллических включений в чугуне, что приводит к снижению циклической долговечности чугуна.

Лантан рафинирует и модифицирует железоуглеродистый расплав, повышая пластические свойства и циклическую долroeeчность чугуна. При концентрации лантана до 6 мас.% пластические свойства и циклическая долговечность чугуна низкие, 1680779 а при концентрации в смеси лантана более Силикобарий введен как зффектив16 мас, повышается содержание перлита ная раскисляющая, модицицирующая и в чугуне и снижаются его трещиностой- графитизирующая добавка, повышаюкость, предел текучести, эксплуатационная щая ударную вязкость и циклическую трестойкость и циклическая долговечность. 5 щиностойкость. При его содержании более

Церий введен как сильный раскисли- 23 мас. (, повышается угар смеси, неоднотель и сфероидиэатор графита, повышаю- родность структуры и снижается цикличещий дисперсность структуры в литом ская трещиностойкость чугуна. При состоянии, упрочняющий структуру и повы- концентрации силикобария до 15 мас. шающий циклическую трещиностойкость, 10 снижается графитизирующая способность механические и эксплуатационные свойства. смеси, увеличивается содержание перлита

Его содержание в смеси принято от количест- в структуре, что снижает пластические и ва 6 мас., с которого начинает проявляться эксплуатационные свойства, циклическую

его сфероидизирующее и упрочняющее вли- долговечность, яние, и ограничено концентрацией12 мас., 15 Пример . Плавки чугунов проводят выше которой повышаются его угар и неста- дуплекс-процессом вагранка — индукционбильность механических свойств и цикличе- ный миксер, Для обработки используют чуской долговечности чугуна. гуны следующего состава, мас. : углерод

Никелевый порошок стабилизирует 2,8 — 2,85; кремний 1,6-1,7; марганец 0,5-0,6; процесс модифицирования и повышает 20 хром 0,03 — 0,04; сера 0,03 — 0,04; фосфор циклическую долговечность чугуна. Его 0,05-0,06 и железо остальное, влияние отмечается при содержании в Для модифицирования чугуна иссмеси более 11 мас,g, а при увеличении пользуют пять составов предлагаемой никелевого порошка более 15 мас. сни- модифицирующей смеси и известную можается,модифицирующая способность мо- 25 дифицирующую смесь, добавляемые в кодифицирующей смеси, увеличивается личестве 0,2 от массы расплава при твердость чугуна и снижается его цикличе- выпуске чугуна в ковш при температуре ская трещиностойкость. 1410 — 1430 С.

Введение 10-17 мас.7 окиси меди Модифицирующие смеси изготовляют обеспечивает снижение и выравнивание 30 механическим перемешиванием порошков твердости чугуна, повышение графитизи- борной кислоты (ГОСТ 18704-78), окиси мерующей способности смеси, литейных ди, нитридов кремния (ТУ 6-09-03-312-77), свойств чугуна, дисперсности и равномер- никелевого порошка (ГОСТ 9722-79), изности его структуры, что приводит к павы- мельченногодо фракции 0,5 — 2 мм силикобашению ударной вязкости, предела 35 рия СБЗО (ТУ 14-5-116-79), лантана — Лат-2 текучести, циклической долговечности чу- (ТУ 48-4-218-72) и церия СеЗ (ТУ48-4-227-84), гуна в отливках после термообработки. В таблице представлены составы моПри концентрации ее менее 10 мас, от- дифицирующих смесей и результаты исмечается повышение твердости, снижение пытаний, Из модифицированного чугуна пластических свойств и циклической дол- 40 отливают технологические пробы, образцы говечности, При увеличении концентрации для механических импытаний диаметром более 17 мас. увеличиваются ликвация зле- 10 — 45 мм и трубные заготовки, Технологичементов и неоднородность структуры чугуна в ские свойства модифицированных чугунов отливках, что приводит к снижению стабиль- определяют из стандартных литых проб, ности механических свойств чугуна. 45 а механические свойства — на образцах

Борная кислота в количестве 15 — 25мас. диаметром 10 мм. Испытания на цикличев смеси обеспечивает дополнительное мо- скую долговечность определяют на трубдифицирование чугуна бором, повышение ных заготовках диаметром 30 — 35 мм, графитиэирующей способности чугуна. сни- Э ксплуатационную стойкость определяют жение твердости, повышение предела теку- 50 при испытании цилиндрических образцов в чести и циклической трещиностойкости. условиях ударно-усталостных испытаний.

Верхний предел концентрации борной Как видно иэ данных таблицы, чугукислоты в смеси ограничен содержанием ны модифицированные предлагаемой

25 мас.7ь, выше которого увеличивается смесью (составы 2, 3 и 4), обладают бонеоднородность структуры и снижается 55 лее высокой циклической долговечноциклическая трещиностойкость чугуна в от- стью, чем при модифицировании их ливках. При снижении концентрации бор- известной смесью оптимального состава ной кислоты менее 15 мас. отмечаются (опыт 1). Сопоставительный анализ затрат на низкие характеристики механических модифицирование чугунов, графитизируюсвойств и степени графитиэации чугуна. щей способности и механических свойств

1680779

15 — 25 0 — 17

15-23

12 — 17

11 — 15

6-16

6-12.

Борная кислота

Окись меди

Силикобарий

Нитриды кремния

Никелевый порошок

Лантан

Церий

Составитель А,Бармыков

Редактор М.Петрова Техред M. Моргентал Корректор О.Цип;;е

Заказ 3286 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 модифицированных высокопрочных чугунов показал, что от использования предлагаемой модифицирующей смеси может достигаться экономический эффект до 28 руб. на 1 т годного литья. При этом повышаются механические и технологические свойства модифицированных чугунов (трещиностойкость, жидкотекучесть и др.), Предлагаемая модифицирующая смесь позволяет улучшить эксплуатационную стойкость и механические свойства чугуна.

Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая борную кислоту, окись меди и силикобарий, отличающаяся тем, что, с целью повышения циклической долговечности чугуна, она дополнительно содержит нитриды кремния, никелевый порошок, лантан и це5 рий при следующем соотношении компонентов, мас. :