Комплексный модификатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 527481 ь

У с (51) М. Кл.

С 22 С 35/00 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.75 (21) 2105976/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 18.05.77

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий (53) УДК

621.745 (088.81

В. Н. Бондаревский, М. В. Волощенко, В. Д. Краля, В. Н. Голо боролов, И. Д. Комков, Ю. В. Герасимов и Ю. Г. Исаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР

20 — 40;

Остальное (2). г5

Изобретение относится к способу получения сплавов путем плавления и может быль использовано в металлургической и машиностроительной промышленности для повышения физико — механических свойств железоуглеродистых сплавов.

В современном машиностроении и металлургии используется много деталей, механизмов машин, изготовленных из бескремнистых и малокремнистых железоутлеродистых сплавов. Повышение их свойств путем модифицирования, KRK показала практика, является очень эффективным средством.

Известные комплексные модификаторы для этой цели малоэффективны и зачастую непригодны из-за содержания в их составе кремния (1) .

Известен, кроме того, модификатор, содержащий (в вес.%):

Кремний 30 — 60

Кальций, барий до 15

Марганец до 15

Минимум 4 элемента, выбранных из группы: церий, лантан, ниобий титан, ванадий, цирконий, алюминий и бор

Железо

Недостатком этого модификатора является то, что в его составе содержится креьыий (30 — 60%), а также отсутствуеI такой эффективный элемент — модификатор, дегазатор, десульфуратор, как

Целью изобретения является разработка состава бескремнистого комплексного модификатора на основе сплава — Са РЗМ для модифициров-ния железоуглеродистых сплавов, содержащего магний, 1р кальций, барий, редкоземельные металлы, алюминий, бор, цирконий, железо.

С целью повышения эффективности модифицирования, повышения физико — механических свойств сплавов компоненты в предлагаемом комп15 лексном модификаторе взяты в следующем соотношении (в вес.%):

Магний

Кальций

Барий

Редкоземельные металлы

Алюминий

Цирконий

Бор

Ниобий

Железо

527481

Составитель А. Кондратьев

Те."ред А. Демьянова Корректор С. Шекмар

Редактор 1:,. Брат а1кова

Заказ 708 33

Тираж 764 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Отсутствие в предложенном модификаторе кремния позволяет модифицировать низкокремнистые и бескремнистые сплавы и избежать загрязнения их неметаллическими включениями типа хрупких силикатов.

Наличие магния в составе модификатора в указанных пределах (0,01 — 4,9) позволяет эффективно модифицировать металл благодаря высокой раскислительной и обессеривающей способности магния, а также влиянию его на уменьшение водорода и азота в металле. Магний вместе с кальцием и редкоземельными металлами способствует образованию шаровидной формы графита в чугунах. Введение в состав модификатора менее 0,01% магния и менее 3% редкоземельных металлов неэффективно, а увеличение содержания магния свыше верхнего пр.-.дела приводит к увеличению пироэффекта и выбросам металла при введении модификатора в жидкий металл. При содержании редкоземельных металлов более 50% уменьшается растворимость в модификаторе кальция и оария, которые вытесняются и испарякпся в процессе приготовления модификатора.

Барий в модификаторе удаляет серу и фосфор иэ стали, а вместе с магнием, кальцием и редкоземельными металлами способствует образованию шаровидной формы графита в чугунах.

Введение в состав модификатора менее 0,5% бария неэффективно, а при содержании бария более

20% воздействие модификатора на механические свойства уменьшается, так как снижается содержание остальных элементов.

Кальций, введенньй в состав модификатора, раскисляет и десульфурирует металл, уменьшает угар остальных элементов, уменьшает расход указанных металлов, способствует образованию графита шаровидной формы в чугунах. Введение его в указанных пределах позволяет получать наибольший эффекг без снижения концентрации остальных элементов.

Алюминий усиливае r раскисляющее действие кальция, при этом образуются легкоплавкие хорошо удаляющи ся включения. Присутствие его в моди фикаторе способствует лучшему растворению таких трудно растворимых в железоуглеродистых сплавах элементов, как магний, кальций, редкоземельные металлы, барий, чем способствует лучшему протеканию процесса модифицирования.

Бор, цирконий, ниобий в указанных концентрациях способствуют графитизацуи чугуна, а при введении модификатора в сталь образуют карбиды, упрочняющие металлическую матрицу, измельчающие зерно, повышающие физико-механические и служебные свойства стали.

Комплексный модификатор изготовляется металлотермическим способом и представляет собой сплав.

Комплексный модификатор в количестве

0,1-2,0% (в зависимости от состава железоуглеродистого сплава) вводится в жидкий металл. Для улучшения усвоения модификатора рекомендуется вместе с ним вводить флюсы, такие, как плавиковый шлат или другие, содержащие кальций, магний, а также другие щелочные и щелочноземельные металлы.

Формула изобретения

Комплексный модификатор для модифицирования железоуглеродистых сплавов, содержащий

25 кальций, барий, редкоземельные металлы, алюминий, бор, цирконий, ниобий, железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности модифицирования, повышения физико — механических свойств сплавов, он дополнительно содержит магний и компоненты взяты в следующем соотношении (в вес.%):

Магний 0,01 — 4,9

Кальций 5 — 30

Барий 0,5 — 20

1 редкоземельные металлы 3 — 50

Алюминий 10 — 50

Цирконий 1 — 120

Бор 0,1 — 5

Ниобий 0,1 — 5

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ващенко К. И., Софрони Л. "Магниевый чугун", М., 1960 r.,ñòð. 5 — 8.

2. Патент США N 3383206, пл. 75 — 128, 14.05.68. опубл. в 1972 г.