Модификатор для получения высокопрочного чугуна

 

Изобретение относится к линейному производству и может найти применение для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Цель изобретения - улучшения дробимости, снижение температуры плавления модификатора, а также снижение твердости чугуна и повышения его пластичности. Модификатор содержит, мае %: магний 25-80; РЗМ 1-15; алюминий - остальное. Повышенное содержание магния в предлагаемом модификаторе обеспечивает низкую температуру его плавления (t - 435-455°С). 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1696557 А1 (э1) С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4316462/02 (22) 14.10.87 (46) 07.12,91. Бюл. N 45 (71) Производственное объединение "Елабужский завод легковых автомобилей" (72) 3.Н,Корниенко, Н,И.Бех и А.Г.Жданов (53) 669,15 — 198 (088.8) (56) Гольдштейн Я.Е., Мизин В.И. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали, — М.: Металлургия, 1986, с. 232 — 252, 255-258, Авторское свидетельство СССР

N 473763, кл. С 22 С 35/00, 1975.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к лигатурам-модификаторам для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Цель изобретения — улу шение дробимости, снижение температуры плавления модификатора, а также снижение твердости чугуна и повышение его пластичности.

Цель достигается тем, что модификатор, содержащий магний, редкоземельные металлы и алюминий, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: магний

25 — 80; редкоземельные металлы 1 — 15; алюминий — остальное.

При содержании магния менее 25% и более 80% модификатор плохо дробится на фракции, необходимые для дозировки при модифицироеании чугуна и достаточно высокого усвоения составляющих модификатора, Магний в сочетании с алюминием в (54) МОДИФ IKATQP ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА (57) Изобретение относится к линейному производству и может найти применение для получения высокопрочного чугуна с шаровидн ы м граф итол1. Цел ь изобретения— улучшения дробимости, снижение температуры плавления модификатора, а также снижение твердости чугуна и повышения его пластичности, Модификатор содержит, Mac.% . магний 25-80; РЗМ 1 — 15; алюминий — остальное. Повышенное содержание магния в предлагаемом модификаторе обеспечивает низкую температуру его плавления (с

=- 435-455 С). 1 табл. выбранных пределах обеспечивает хорошую дробимость модификатора и наиболее низкую температуру его плавления (4500С), что является положительным фактором при обработке жидких чугунов с низкими температурал1и.

Содержание редкоземельных металлов менее 1 % не обеспечивает нейтрализацию алюминия как элемента антиглобулизатора при модифицировании чугуна, что вызывает получение пластинчатого графита и снижение механических свойств чугуна. Содержание редкоземельных металлов в модификаторе выше 15% вызывает стабилизацию перлита и появление цементита в структуре высокопрочного чугуна. что снижает пластичность, повышает твердость и ухудшает механическую обработку чугуна.

Алюминий в указанных пределах способствует получению легкоплавкого и >ди1696557 фикатора и при вводе в чугун действует в качестве графитизирующего элемента.

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава и проведения сравнительного анализа с известным модификатором были подготовлены восемь составов модификатора, три из которых соответствовали известному, три — предлагаемому составам и два — с выходящими за рамки интервала, указанного в предлагаемом составе.

Модификатор выплавляли в графитовых тиглях, которые устанавливались в рабочее пространство электропечи сопротив lBHNA

СНЗ-3 х 8 х 2/10, B качестве шихтовых материалов использовали технически чистые алюминий и магний, а также мишметалл (сплав РЗМ). Полученный модификатор дробили на фракции 2-10 мм, Чугун состава: углерод 3,2-3,4; кремний

2,0-2,2; марганец 0,3-0,5, сера 0,02; фосфор

0,05 вьгплавляли в индукционной печи

ИСТ-0,16 с кварцитовой футеровкой, Высакопрочный чугун получали методом внутриформенного модифицирования, Чугун перед заливкой в формь1 обрабатывали ферросилицием ФС-75 в количестве до 17 o or веса жидкого металла, Расход модификатора при внутриформенном модифицировании был постоянным Во всех опытах — 0,2 4 от веса заливаемого в форму чугуна, Температура чугуна при заливке находилась в пределах 1300-1360 С, Из готовой отливки вырезали образцы для определения твердости, предела прочности на разрыв и относительного удлинения, а также образцы для микроструктурного анализа, Результаты испытаний и анализы образцов модификатора и чугуна представлены в таблице.

Из таблицы следует, что предлагаемый модификатор (составы 4-6) для получения высокопрочного чугуна имеет значительно более низкие температуры плавления (435455 С) и пределы разрушения на сжатие (2,0-18 кг/мм ), что соответственно обеспе5 чивает лучшее его усвоение при обработке низкотемпературных жидких чугунов и дробимсоть на фракции. Наличие ферритной основы в структуре чугуна, обработанного модификатором предлагаемого состава, без

10 структурно-свободного цемента и ледебурита обеспечивает существенное повышение механических свойств — относительное удлинение до 16-18 при прочности на разрыв 40 — 42 кг/мм и твердости 160 — 170 НВ, 15 что позволяет улучшить механическую обрабатываемость чугуна.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить энергозатраты и трудозатраты при производстве лигатуры, 20 значительно уменьшить расход лигатуры при модифицировании, уменьшить энергетические расходы и футеровочные материалы при плавке чугуна за счет меньшей температуры жидкого чугуна, необходимой

25 при модифицировании, а также уменьшить расход инструмента при механической обработке отливок и повысить физико-механические свойства обрабатываемого чугуна.

30 Формула изобретения

Модификатор для получения высакопрочного чугуна, содержащий магний. редкоземельные металлы и алюминий, о т л и35 ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения дробимости, снижения температуры плавления модификатора, а также снижения твердости и повышения пластичности чугуна, он содержит компоненты в следующем

40 соотношении, мас. : магний 25-80; редкоземельные металлы 1 — 15; алюминий — оса тал ьное.

1696557

Химический состаа модиФикатора, нас.2 модификатор

Неханические сеойстеа чугуна

Относитель- Прочность ное ур>ь>не- на рестлнне, 2 кение ° НПа

Твердость, НВ

Ng РЗИ Л1

3,0 50,0 Остальное 96,0

15 . 2,0 Остальное 78,0

9,0 26,0 Остальное 84,0

620

640

320

1,2

0,5

Предлагаений

4 25,0 15>0 Остальное 16,0

5 50,0 6,0 Остальное 2,0

6 80,0 1,0 Остальное 16,0

435

170

420

16,0

16,0

18,0

Составитель А,Кармыков

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор Е,Папп

Заказ 4281 Тираж 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 лааестнмй

2

Дробиность > предел рааруеенил нодификатора на скатке; кг/нн

Температура плааленил но онфн ка тора, ег