Брикет для модифицирования чугуна

 

Изобретение может быть использовано при получении брикета для модифицирования чугуна преимущественно с еермикулярной формой графита, применяемого для получения отливок, эксплуатирующихся при термоциклических нагрузках. Сущность: брикет содержит, мзс.%: магний 6-8, графит 2-5, титан 4-12, железо 25-35, пылевидные отходы производства лигатуры ФОМг 5 20-35, медь - остальное.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТО РС КОМУ С ВИДЕТЕЛ.ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4865692/02 (22) 14.06.90 (46) 23.10.92. Бюл.N. 39 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.Я.Куровский, B.Н.Клименко, 0,В.Ïóзырьков-Уваров, А.В.Вихров. А.H.Ñëþñàðü, B.È.Êîìëÿêîâ, Р.Х,Гималетдинов и

Ю.Е.Плющ (56) Авторское свидетельство СССР.

Nã 1109442, кл. С 22 С 35/ОО, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N- 461124, кл. С 22 С 35/00, 1975

Изобретение относится к металлургии, в частности к модифицированию чугуна преимущественно с вермикулярной формой графита, применяемого для отливок, эксплуатирующихся при термоциклических нагрузка, Цель изобретения — повышение термостойкости чугуна, а также степени усвоения магния.

Сущность изобретения заключается в том, что брикет для модифицирования чугуна, содержащий магний, графит и железо, дополнительно содержит титан, медь и пылевидные отходы производства лигатуры

ФСМг5 при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Магний 6 — 8

Графит 2 — 5

Титан 4 — 12

Железо 25-35

Пылевидные отходы производства лигатуры ФСМг5 20-35

Медь Остальное, Результаты сопоставительных испытаний брикетов известного и заявляемого со.. Ж 177043б А1 (54) БРИКЕТ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ

ЧУГУНА (57) Изобретение может быть использовано при получении брикета для модифицирования чугуна преимущественно с вермикулярной формой графита, применяемого для получения отливок, эксплуатирующихся при термоциклических нагрузках. Сущность; брикет содержит, мас.7: магний 6 — 8, графит 2-5, титан 4 — 12, железо 25-35, пылевидные отходы производства лигатуры ФОМг 5

20-35, медь — остальное. става приведены в табл. 1 и табл. 2. Как видно из данных таблиц. использование брикетов заявляемого состава обеспечивает по сравнению с известными более высокий уровень термостойкости чугуна и степени усвоения магния (состав 4 — 6, 8, 9, 10).

При снижении содержания магния, графита, железа, титана и пылевидных отходов производства лигатуры ФСМг5 в составе брикетов ниже заявленных пределов падает эффективность модифицирования, в результате чего снижаются показатели термостойкости чугуна (состав N 7, табл, 2), Содержание компонентов в брикете обосновывается следующим: магний в пределах 6 — 8 мас.0/ (совместно с титаном и медью) обеспечивает получение чугуна с вермикулярным графитом и с высокими физико-механическими свойствами, а также способствует увеличению скорости растворения брикета. При содержании магния ниже ба (состав 3) в сердцевине массивных отливок появляется графит пластинчатой формы, что приводит к снижению прочности

1770436 и вязкости. При содержании магния более

8 уменьшается степень усвоения магния чугуном, имеет место сильный пироэффект, а в структуре чугуна увеличивается количество шаровидного графита, что сопровождается снижением теплопроводности и, соответственно, и термостойкости (состав

7).

Графит в количестве 2-5 мас. обеспечивает улучЬение заполняемости и формируемости брикета при прессбвании, а в жидком чугуне его частицы выполняют роль дополнительных центров графитизации, способствуя формированию вермикулярного графита в сердцевине массивных отливок. При содержании графита менее 2 такое его влияние незначительно, а при увеличении более 5/0 снижается механическая прочность брикета при модифицировании (состав 7), Титан в количестве 4-12 мас, совместно с магнием и медью способствует образованию графита вермикулярной формы, При содержании его менее 4- не обеспечивается получение равномерного вермикулярного графита в структуре чугуна (состав 3), а при увеличении его содержания более 12 0/ (M. 7) снижается плотность брикета и увеличивается пироэффект.

Пылевидные отходы производства лигатуры ФСМг5 в пределах 20-35 снижают стоимость и увеличивают скорость растворения брикетов, повышают степень усвоения магния. При снижении содержания лигатуры в составе брикета ниже 20 (состав 3) уменьшается скорость растворения брикетов, а при увеличении сверх 35 (состав 7) снижаются прочность и плотность брикетов, Они плохо усваиваются металлом.

Железо в пределах 25 — 35 повышает прочность брикета и выполняет роль суспензирующей добавки, обеспечивающей повышение прочности и изотропности материала отливок, что оказывает благоприятное влияние на термостойкость, Снижение его содержания в брикете ниже 25% уменьшит инокулирующий эффект (состав 3), а увеличение сверх 35/<> (состав 7) ухудшает растворимость брикетов и усвоение магния чугуном.

Медь в составе брикета выполняет роль связки и утяжеляющей добавки. Помимо того, она способствует получению вермику20 — 35

Остальное. лярного графита и повышает прочность чугуна. Уменьшение ее содержания в брикете ниже 5 (состав 7) снижает его прочность и удельный вес, Ухудшает его усвоение метал5 лом. Увеличение содержания меди сверх

35 (состав 3) снижает количество элементов-модификаторов в брикете и не обеспечивает получение высокого урЬвня термостойкости.

10 Пример, В индукционной печи ИЧТ-6 выплавляют чугун следующего состава (мас, ): С вЂ” 3,41; Si — 2,24, P — 0,17; S — 0,03, Перед выпуском металла на дно ковша вводят брикеты в количестве 1,8/ от массы

15 металла следующего состава (мас, /): магний — 7; графит — 3,5; железо — 30; пылевидные отходы производства лигатуры ФСМг5 — 27,5; титан — 8; остальное — медь. Температура выпускаемого металла 1420 С, По20 сле завершения процесса растворения брикетов с поверхности металла скачивают шлак, отбирают пробы на определение состава и свойств металла и заливают формы кокилей для прокатных валков. Результаты

25 исследования состава, структуры и свойств модифицированного чугуна приведены в табл. 2. Применение брикета заявляемого состава обеспечивает повышение термостойкости чугуна на 24-29 / и степени усво30 ения магния на 27-32 . Применительно к отливке кокилей для прокатных валков это обеспечит повышение их стойкости, снижение расхода металла и улучшение качества валков.

35 Экономический эффект от применения брикета заявляемого состава для получения кокилей для прокатных валков составит 592 тыс, рублей, Формула изобретения

40 Брикет для модифицирования чугуна, содержащий магний, графит и железо, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения термостойкости чугуна, степени усвоения магния, он дополнительно содержит титан, 45 медь и пылевидные отходы производства лигатуры ФСМ г5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний 6-8

Графит 2-5

50 Титан 4 — 12

Железо 25-35

Пылевидные отходы производства лигатуры ФСМ г5

Медь

1770436

Таблица 1

Составы исследуемых Ьрикетов

Силикобарий

Алюминий

Титан

Иедь

Стальная дробь железо

Магний Графит л"11 пп

25 ост. ост. ост. брикет-аналог (а.с. 1" 1109442);. - железо-кремний"магний-кальциевая .лигатура;

"" - брикет-прототип (а.с. V 461124).

Табл ица 2 результаты сопоставительных испытаний

Усвоение магниями

НЪ Форма графита и ее относительное пп количество в структуре чугуна, т

Термостойкость чугуна,число теплосмен

Примечания пластинча- вермикуляр- шаровид" тая, ная ная

° 1

Всплытие части брикетов

Неравномерное растворение брикетов

426

452

70

73

4

5м

6 «к

96

96

93

512

564

581

573

519

Пироэффект,всплытие части брикетов

8""" 5

9" "

10++ 5

559 96

566 93

561 96

10 -брикет/аналог (а.с. Р 1109442); "- Ьрикет-прототип (а.с. 1г 461124); ю в ч -брикет заявляемого состава

Составитель В.Кириленко

Техред М.Моргентал Корректор А,Козориз

Редактор О.Полионова

Заказ 3717 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 н

2"" 4

3 4

4 6

5 7

6 8

7 9

8 6

9 8

10 6

9 ост °

1 23

2 25

3,5 30

5 35

6 36

5 25

2 35

2 25

Пылевидные отходы производства

Лигатуры

ФСМ5г5

45 Фи

18

27,5

36

3

8

12 ост, 13 .4 ост, 12 ост, 4 ост.