Модификатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 577248

Союз Советских

Социалистицеских

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено09.03.76 (21) 2346344/02 о (51) М. Кл.

С 22 С 35/00 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комнтет

Совета Мнннстроа СССР ае делам нзаоретеннй н открытмй (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.10.77.Бюллетень № 39 (4б) Дата опубликования описания 09.11.77 (53) УДК 621.745 (088.8) Б. Д. Файнгольд, Б. Е. Галинкин> Н. И. Белогуров, В, К. Шафранский и Д. И. Станчев (72) Авторы изобретения

Воронежский лесотехнический институт (71) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к л<еталлургии ли= тейного производства и может быть исполь- ., зовано при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Известен модификатор для чугуна, содержаший, вес.%: металлический магний 3-5; графит 8-10; железо- остальное (1) . Использование такого модификатора не обеспечивает стабильных результатов по получению в структуре чугуна перлитной основы иэ-за наличия свободного графита. Отливки имеют в структуре повышенное количество феррита и, следовательно, прочность и твердость их не достаточна.

Известен также модификатор для чугуна, включвюший 0,5-9,0 вес.% магния; 6,030,0 вес,% кальция; 0,5-5,0 вес.% лития;

0,5-10,0 вес.% бария; кремний — остальное 12) . Данный сплав (лигатура) частично устраняет недостатки названного модификатора, однако эффект максимальной перлитизации матрицы чугуна проявляется недостаточно полно. Кроме того, наличие кальция в чугуне с шаровидным графитом приводит к деградации шаровидного графита, З образованию смешанных эон пластинчатого и шаровидного графита.

С целью достижения эффекта максимальной перлитиэации матрицы чугуна модификатор, содержаший магний и барий, дополнительно содержит медь и граф.ит, а барий введен в виде его солей или окислов при следуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Магний 15-45

Соли или окислы бария 0.->-10

Графит 2- 10

Медь Остальное.

Использование предложенного модификатора приводит к уменьшению количества феррита в структуре чугуна, измельчается эвтектическое зерно, увеличивается прочность и твердость чугуна, повышается иэносо- и коррозионная стойкость отливок.

Для изготовления модификатора используют смесь компонентов вышеприведенного состава: стружки магния; солей или окислов бария, например Все СО>, аморфного графита; стружки меди. Из смеси компонентов в пресс-формах на прессах средней могцпости

577248 без нагрева и применения связуюших материалов формуют брикеты, которые имеют достаточную прочность и не требуют дальнейшей обработки.

Проведены опытно-промышленные плавки с модифицированием чугуна присадкой предложенного состава. Модификатор (от 0,2 до 2,0% к весу жидкого металла) вводят на дно ковша под футерованный с отверстиями кэлокэл. Наличие медной основы брикетов р значительно замедляет реакционную способность магния, снижает пироэффект реакции.

Отливают арматуру трелевочного чокера и блоки трособлочных систем. Механические свойства чугуна опытных плавок в литом j5 состоянии следуюшие: 2

Предел прочности, 6 в 55-65 кгс-мм

Предел текучести, (7 т 35-45 кгс/мм

Удлинение при разырве () 3-6%

Количество феррита в структуре состав- 20 ляет 2-10% в зависимости от доли вводимой модифицируюшей присадки.

Эффективность применения разработанного модификатора объясняется следующим. 25

Хотя медь влияет на графитизацию чугуна и зто влияние оценивается как 1/3-1/5 графитизируюшего действия, например, кремния, однако в отличие от кремния добавка меди приводит к уменьшению количества феррита З0 в структуре чугуна и измельчает эвтектическое зерно и, следовательно, увеличивает прочность и твердость чугуна. Так добавка

1% меди увеличивает твердость чугуна на

15-35 НБ и прочность при растяжении на 35

2-4 кгс/мм, добавка Ъ меди - соответственно на 30-45 НБ и 4,5-7,0 кгс/мм .

В1ияние меди на структуру чугуна проявляется в уменьшении количества феррита.

В пробах диаметром 30 мм добавка 0,2% 40 меди обеспечивает получение преимушественно перлитной (не более 2% феррита) структуры, в то время как в образцах из исход4 ного чугуна обнаруживается до 20-25, феррита. На образцах диаметром 50 мм перлитная структура выявляется при содержании в чугуне до 1% меди. При том влияние меди на склонность чугуна к отбелу не обнаруживается.

Для получения высокопрочного чугуна подготавливают три смеси ингредиентов (модификатора), содержашие каждая, вес.%: магний 30, соли или окислы бария 5,25.

Смеси отличаются друг от друга содержанием аморфного графита, равным в каждой смеси соотвественно 2,0; 5,0; 10,0 вес.%, атакже содержанием меди,,составляюшей дополнительную до 100% часть в каждой смеси. Каждую смесь отдельно брикетамя вводят в чугун в количестве 0,5% его массь Отливают образцы.

В таблице приведены механические свой. ства чугуна, полученные на образцах в том состоянии (каждое значение пробы лучено как среднее арифметическое не менее десяти измерений). р э данных таблицы в дно, что величины механических характеристик, в том числе и

О максимальная перлитизаш1я структуры чугуна в литом состоянии, значительно щ евышают те же величины у обычного высокопрочного чугуна, полученного без введения модификатора предложенного состава. Причем твердость чугуна в литом состоянии при обработке модификатором на 70-140 единиц меньше вследствие совместного влияния графита и бария на понижение термодинамической устойчивости структурно-свободного карбида (ГЯ . С ) .

Оптимальная добавка аморфного графита находится в пределах 2,0-10,0 весЛ при содержании .„. составляюшей дополнительную до 100% часть в каждой с еси, и при дальнейшем увеличении количества зтпх ипгредиен Гов харак1 ч1ис1 ики <.:H.>Éñ÷ Â чупу изменяю мало, 577248

10

Составитель А,. Кондратьев редактор Т. Фадеева Техред Н. Бабур«а Корректор М. Демчик

Заказ 3548/22 Тираж 766 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

Ф о рмула изобретения

Модификатор, содержаший магний и барий, отличаюшийся тем,что, с целью увеличения эффекта перпитизации матрицы чугуна, он дополнительно содержит медь и графит, а барий введен в виде его солей или окислов при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Магний 15-45

Соли или окислы бария 0,5-10

Графит 2-10

Медь Остальное.

Источники информации, принятые во внимаНие при экспертизе:

1. Авторское свидетельство CCcp N 46 11 24.

«л. С 22 .С 35/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР 14 274930

«л- С 22 С 35/00. 1968