Лигатура

 

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (11) 558959 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2332270/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.05 77»Áþëëåòeíü № 19 (51) М. Кл;

С 22 С 35/00 т осударственный комитет

Совета )йнннотроа СССР ао делам изобретений и открытий (5З) УД1< 621.745 (088.8) (45) Дата опубликования описания10.08.77

Н. У. Доманин, В. И, Кошелев, В, И. Захаров, Л. П, Горушкина, В. С, Гетьман, А. А. Шавырин и А, М, Сердюк (72) Авторы изобретения

Украинский заочный политехнический институт и Купянский литейный завод (71) Заявители

) ) 7 г (54) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к металлургии еугуна, а именно для модифицирования и микролегирования серых и специальных чугунов, предназначенных для получения отливок ответственного назначения. 5

Известны следующие модифицирующие аобавки, предупреждающие отбел в отливках из чугуна: ферросилиций; слликокальций; ферроцерий; алюминий с Ферросилици- )О ем алюминий с графитом; комплексные модифицирующие добавки Втт- Мтт- Ак > Зтт-Мтт-1ъ;

S1-Са-Cuj 51-Ca-AC

Известны также комплексные модифи- 4Ь цирующие добавки, содержащие,%: Се 14-16, Са 24-26, Ятт 12-15, 51 30, 7e — остальное; $1 60-65, Мтт 9-22; Са 1,53,0, Ва 4-6, А 1.0-1,5;Ca30,8;AL 67,8;

Гс 23, 36,Са18, лЮ2,5, П 4,5, 20

Се 8, I.à 4, примеси 4; Са 52,5 Со. 14, 5t 28, Sn 5, Afr 0,5; См 65, Са 10, % 20, Sn 4,5, АЗ 0,5; См.69,56,3л 5,64;

51 Са. 24,8; Са 40-50, Mg 4,7, Fe до

10. примеси - остальное. СВ 10 15. Ф

Ni 10 15, Т1 3-5, СУ 5-10, С 6 7,Я

1,5-2; А) 0,4-0,6, A, - остальное.

Известна лигатура, содержащая, 7:

Се 10-13; АЗ 10-13; т 40-45: Fe - остальное. Модифицирующее действие лигатуры высокое, Она полностью устраняет отбел в отливках, повышает литейные и физико-механические свойства. Технология применения лигатуры проста и состоит из введения ее в жидкий чугун в количествах 0,12-0,15% от веса жидкого металла»

Структура чугуна в результате действия этой добавки значительно улучшается, однако легирующее действие добавки недоотаточно.

Мелью данного изобретения является соэ дание такой комплексной модифицирующей и микролегирующей добавки, которая была бы технологичной и. в большей мере по сравнению с известными повышала литейные и физико-механические свойства чугуна, стабилизировала его структуру.

Иля этого в известную комплексную рафинировочно-модифицирующую добавку, со3 держащую церий, алюминий, кремний, и железо, дополнительно введен ванадий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Оернй 10-13

Алюминий З-5

Кремний 23-25

Ванадий 23-25

Железо Остальное

В связи с введением ванадия уменьшы" 10 лось содержание других элементов, однако при этом их термодинамическая активность существенно не снызилась.

Ваыадий является в основном микролегируюшим элементом. В чугуне, лэгйроваи- 1к ном ванадием, образуетса плотный сорбитсообразный перлит. Прочность и твердость чугуна при этом повышаютса. Кроме того, чугун пегированный ванадием, характеризуетса бопее. равномерной твердостью 29 в разпичных сечениях отливок, а также способствует сохранению структуры и эксплуатационных свойств чугунных отливок при повышенных температурах. Повышение эффективности действия предпагае- 35 мой добавки объясняется именно комплекс« . ным действием теоретическы и экспериментально подобранных элементов.

С целью определения наыбопее эффективного действия добавки на литейные и физикоЗО механические свойства чугуна были грове-дены исследования следующих ее составов, содержащих, вес. %:

l, Берий, . 10-13

Алюминий 1013 ®

Кремний 4045

Ванадий 10-15

;Жепезо Остальное

2, Церий 10-,13

Алюминий 10-1 3

Кремный 30-35

Ванадий 15-20

Железо Остальное

3, Берий 10-13

Алюминий 5-10

Коемний 25-30

Ванадий 18-20

Железо Остальное

4, 1Ьрий 10-13

Алюминий 3-5

Кремний 23-25

Ванадий 23-25

Железо Остальное

ПлЕвку каждой добавки вели при 10501100 С в индукционных печах с кыслой футеровкой. Разливку сплавов производили в металлические изложницы. После ох лажденыа до комнатной температуры лигатуры дробили на щековой дробилке до фрак ции 5-20 мм, Расход добавок, вводимых на дно разливочного ковша, состаалял 0,1-0,15% от веса, жидкого металла. Температуру жидкого чугуна перед введением в него комплексных модифицирующих и микропегирующих добавок поддерживали на уровне

14001450оС

В табл. 1 приведены характеристики исходного серого чугуна, в табл. 2. - характеристики. серого чугуна, обработанного комплексными модифицирующимы ы микролегирующими добавками. о (Ч о

lQ о

С») о

С») Ч

О, С-

Ю

Ю о (-ч (Ч

-& Ю

Я, С»

1 tQ а

Е С

% о

1-»

1

Ь

1

Al

С4 л» о

СЧ

Л1 о с4 л о

»- о л о (Ч о о й1

О3 о (Ч о о й(Я о а й1

С4 о

С1 о

Ц(Г о" (Ч

Р3

С9

СЯ"

СО

»-1

Я

С9

Х

Ю

Ц(С.ч

Ю

Е. С

tQ

° -1 о а

С1

tQ л о

558959

1 и1 мэща

Ю Ю о

lQ 1» о

y) С») 1 I ь s

I I л л о

03 СЧ о о о о ц(ц(lQ д

»-4

О О о М „(lQ (д л

О О р Г

О О

Р1 Ю

Р1 Я

С») С»)

С») С») 3»

С4 î

О а Щ

Яи

Г-, „N д -&

С-»

lQ л о о ц1

lQ о

I с>

Щ

»-4 о а

Ц

lQ

» о

I о

tQ

° « о о

Ц(Щ

»-4 о

t о

tQ л о о

Ц(Я л о

f о

553959 о " дЕ ц фД о

5

0, CO с4

Ф

О3 03

Я о

Я о

I !

I

I

1

I!

Я

О3

I с3

Щ л! о

Ol л о

Р3 л! о

Щ л о" л о

o" л о

1 о

Я Р3 о О

0 0

Ц

tQ ц л

О о о е. () 1

iQ

1-!

О о

Al

О3 о

03 о

03 о

О

Е!

Щ т-1 о а

Ф:!

tQ

1 о о

Я л о о й!

tQ л о о

Ц( (Q л о (Q л о

tQ л о

tQ л4 о

1 о

1 о

t о

t о

1 о (О

Я

С

03

О3

С

03 !

- о

Q) Л

, Щ

И

Щ

tg

631 а

О3

o"

Ц(tQ

1 о о

Ц (Q л! о (О

Ц(1-у О (М

1„Г е

3»

Е в,а

С4

o" о

Ц (Q

Л! о

0 й."(Щ л! о (О

С(Г»

° Ям о

1»

< .х

Ж А 2

-аа 0

Ф4 О Ю 5

5Л<о

t о

С4

03

03

0) Ю

Ц(!

Al ((-9 о !» а

„Ф

+ r .0)

t о (О

03

0)

С

558959

10-1 3

23-25

23-25

3-5

Остальное.

Приведенные в табл„1 и 2 данные подтверждаются актами производственного опробования, Как видно из данных, табл. 2, механические свойства отливок и их отбел для всех исследованных добавок близки.

Однако отливки, полученные из чугуна с добавками 1, 2 и 3, характеризуются наличием газовых раковин. Это, видно, было выз вано высоким содержанием алюминия в добавках. о

Как показали экспериментальные исследования и производственные опробования, оптимальное содержание модифицирующих и легирующих составляющих находится в комппекснойдобавке4. С применением этой 15 добавки получены все положительные характеристики, Комплексная добавка 4 хорошо дробится, дает возможность вести обработку чугуна непосредственно в разливочНоМ ковше, хорошо усваивается чугуном и имеет невысокую стоимость.

Применение комплексной добавки 4 позволяет повысить литейные и физико-меха12 нические свойства, особенно твердость чугуна1 стабипизировать попученную структуру, и получдгь отливки без отбела при различном содержании кремния и других элементов. Тех нология выплавки предложенной добавки аналогична технологии выплавки подобных комппексных добавок.

Формула изобретения

Лигатура, содержащая церий, алюминий, кремний, и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения твердости отливок и физико-механических и литейных свойств чугуна и стабилизации его структуры, она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонен. тов, вес. %:

Берий

Ванадий

Кремний

Алюминий

Железо

Составитель A. Кондратьев

Редактор Т, Фадеева Техред И. Асталош Корректор А. Кравченко

Заказ 1624/85 Тираж 766 Подписное

UHHHHH 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