Модификатор

 

ОПИС

ИЗОБР

К АВТОРСКОМ (61) Дополнительно (22) Заявлено 14.06.7 с присоединением з

Союз Советских

Соцнапистнческих

Респубпик

602587

М. Кл.

С 22 С 35/00

Госйдвротввнный номитвт

Соната Министров GGGp ио йован изобрвтвний и открытий

1 (23) Г1риоритет— (43) Опубликовано

УДК

669.046;621. .745 (088. 8) (45) Дата опублнко (72) / вторы Н,И. Кобелев, И.A. Дибров, А.В. Козлов, В.Д. Винокуров, ИЗОбрЕтЕНИЯ Т . 3 . Наджмуди нов, А . Л . 1 рейсух и Б . Л . Постыля ков

71) За„В Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного ( машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (54) МОДИФИКАТОР

Ре 20-35

Си 0,5-20

0,2-5

АР 0,2-2,5 и

Изобретение относится к отрасли литейного производства, в основном к присадочным материалам (модификаторам, сплавам, лигатурам и т.п.) для сероro чугуна и может быть использовано при внепечной обработке жидкого чугуна для повышения степени графитизации чугуна и предотвращения отбела в чугунных отлнвках.

Для повышения степени графитизации чугуна и предотвращения отбела в чугунных отливках применяют различные графитиэирующие присадки (модификаторы, лигатуры и т.п.), которые вводятся в жидкий металл перед заливкой (или во время ее) в литейные формы.

В настоящее время в качестве графитизирующих присадок для внепечной обработки чугуна используются: модификатор, содержащий 5 i, Са, Ce,бп,AQ)Ге) 1) 20 комплексный модификатор, содержащий

Qgr Са, РЗМ, Ва, M rrr А Р, В,Fe, 5» j2 j, и многие другие

Но указанные модификаторы не обеспечивают необходимую степень графити- 25 эации обрабатываемого чугуна, предотвращение отбела и длительное сохранение модифицирующего эффекта, что объясняется малой устойчивостью образующихся центров графитизации ° ЗО

Из известных модификаторов наиболее близким по химическому составу к предлагаемому является модификатор, предназначенный для предотвращения отбела в чугунных отливках и для повышения степени графитизации чугуна, принятый за прототип, содержащий, вес.%т

Са 8-18

В< Остальное

Однако .этот модификатор имеет малый срок сохранности модифицирующего эффекта, неудовлетворительную графитизирующую способность, поглощает значительное количество тепла для своего растворения и заметно понижает температуру и жидкотекучесть расплав а (металла) °

Для повышения графитиэируюыей способности модификатора, улу .шения его растворимости и усвояемости и увеличе-! ния длительности модифицирующего эф602587 фекта в расплаве в состав предлагаемого модификатора дополнительно введены углерод, барий и РЗМ при следующем . соотношении компонентов, вес.%:

51 20-25 5

Са 7-10 Ва 1-5

Сц 16-24 РЗМ 6-9

Sn 0,5-5 С 8-12

4-6 Остальное(Ь)

1 где РЗМ вЂ” редкоземельные металлы, ссдержащие 4-5% церия, 1-2% самария и

1-2% неодима.

Углерод вводится в виде графита

СКК (ГОСТ 5420-50).

Высокое графитизирующее действие

20 модификатора достигается эа счет комплексного введения н его состав графитизирующих или нейтральных химических элементов: угледора, кремния, алюминия, кальция, меди, олова, бария и РЗМ. 25

Ввод углерода н состав модификатора оказывает особенно благоприятное влияние на его графитизирующую способность. Углерод сам по себе, как известно, является сильным графитизато- 30 ром чугуна и введение его в обрабатываемый чугун в виде мельчайших включений графита создает в чугуне дополнительные готовые центры графитизации, которые характеризуются высокой 85 устойчивостью и улучшают распределение графита н металле. Кроме того, ннедение углерода в расплав способствует повышению жидкотекучести и улучшению заполняемости форм.

РЗМ (особенно Ce,Ю)11,Nd ) н небольших количествах оказывают интенсивное графитизирующее влияние, значительно снижают отбел, способствуют повышению температуры обрабатываемого чу- 45 гуна и повышают жидкотекучесть чугуна на 5-6%.

Введение В а способствует повышению устойчивости центров графитизации, увеличению времени их сохранения.

Низкая температура плавления модификатора (1080-1120 С) достигается путем введения в его состав химических элементов с низкой температурой

55 плавления (Ca,Ba, Cu, Ьн, АЫ,Ñå,6111,kd) в количествах, указанных выше. Это обеспечивает хорошую растворимость и Усвояемость его в обрабатываемом чугуне даже с относительно невысокой температурой (1350 С) °

Необходимый удельный вес модификатора обеспечивается эа счет введения тяжелых химических элементов

Си „Ре, бн, Се,&w,Nd в количестве не менее 45%. 65

Исключение значительных потерь температуры и жидкотекучести жидкого чугуна достигается не только за счет более низкой температуры плавления модификатора, но и за счет введения экзотермических и горючих элементов (РЗМ и алюминия), Далее приведены примеры составов предлагаемого модифика" тора.

Пример 1. Состав, нес.%: -) < 20 Ва 3

Са 10 РЗМ 6

CU 20 С 10 бп 3 Ге 23 йР 5

Свойства чугуна, обработанного модификаторбм: предел про 1ности при изгибе — 46 кгс/мм, жилкотек «.c! ü 444лм; температура чугуна «4ýåç 1 мии после о обработки 1335 С; в.)личина с! 0åëà ч»рез 1 мин после о1)ра1)отки 4 — 5 мм, через 8 мин 4-5 мм.

Пример 2. Состав, вес.%:

Ь1 20 Ва 1

Са 10 РЗМ 9

Си 20 С 10

3 ) е 22

АР 5

Свойства чугуна, обработанного модификатором:предел прочности при изгибе

47,5кгс/мм;жидкотекучесть 455мм; температура чУгУна через 1 мин после обрао

I ботки 1340 С; величина отбела через

1 мин после обработки 3-4 мм, через

8 мин. — 3-4 мм.

Пример 3. Состав, вес.%:

20 Ьа 5

Са 10 РЭМ 7,5

Си 20 С п 3 Ге 21,5

АР,5

Свойства чугуна, обработанного модификатором: предел прочности при изгибе 46,5 кгс/мм ; жидкотекучесть

450 мм; температура чугуна через 1 мин после обработки 1340 С, величина отбела через 2 мин после обработки 3,54,5 мм, через 8 мин 4-5 мм.

Пример 4. Состав, вес.%:.

&1 20 Ва 4

Cq 10 РЗМ 7,5

CU 20. С 12 бп 3 Ре 18,5

АЕ 5

Свойства чугуна, обработанного модификатором: предел прочности при изгибе 47,4 кгс/м14 жидкотекучесть

454 мм; температура чугуна через 1 мин после обработки 1335 С; величина отбела через 1 мин 4-5 мм; через 8 мин

4-.5 мм.

Оптимальное содержание в модификаторе редкоземельных металлов (церия, самария, неодима) составляет (вес.%)

6-9, углерода 8-12, бария 1 -5.

При уменьшении содержания РМЗ в модификаторе резко понижаются темпера602587

Формула изобретения

Кремний 20-25 Барий

1-5

Медь

Олово

16-24 Углерод

0,5-5 Железо

8-12

Остальное

Составитель A. Кондратьев

Техред Н.Андрейчук Корректор A. Лакида

Редактор Е. Кучуева

Заказ 1795/25 Тираж 772 .- Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тура и жидкотекучесть обрабатываемого чугуна, уменьшается графитизирующее действие модификатора, при увеличении содержания РЗМ последние оказывают карбидообразующее влияние.

Уменьшение содержания углерода в модификаторе приводит к уменьшению графитизирующего действия модификатора, а увеличение содержания углерода приводит к ухудшению формы и распределения графита и ухудшению механических свойств чугуна.

При содержании в модификаторе бария менее 1,0Ъ снижается длительность модифицирующего эффекта присадки в расплаве, а при увеличении содержания более 5,0Ъ свойства модификатора практически не изменяются.

Более высокое графитизирующее действие модификатора по сравнению с известными позволяет получить качественные чугунные отливки без поверхностного отбела.

Модифицирующий эффект модификатора с течением времени полностью не пропадает за счет высокой устойчивости зародышей графитизации, обусловленной наличием в нем графита и бария.

Особенно эффективно действие модификатора при использовании чугуна 30 с низким содержанием углерода и пониженной температурой.

Применение модификатора для внепечной обработки чугуна предотвращает появление отбела в отливках, образо- 35 ванне макро- и микротрещин в отливках, исключает анизотропность, неоднород= ность свойств по сечению отливки и тем самым, повышает качество, эксплуатационную надежность и долговечность отливок.

Модификатор для обработки чугуна, содержащий кремний, кальций, медь, олово, алюминий, железо, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения его графитизирующей способности, улучшения его растворимости и увеличения степени усвоения, он дополнительно содержит углерод, барий и редкоземельные металлы, при следующем соотношении компонентов,вес.Ъ:

Кальций 7-10 Редкоземельные металлы 6-9

Алюминий 4-6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Р 461150, кл. С 22 С 35/00, 1972.

2. Авторское .свидетельство 9 471386, кл. С 21 С 1/10, 1972.

3. Авторское свидетельство 9 395481, кл. С 22 С 35/00, 1971.