Модификатор для чугуна

 

О П И С А Н И Е <" 6914gg

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01.04.77 (2! ) 2467929/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опублнковано15.10.79. Бюллетень Рй 38

Дата опубликования описания 18,10,79 (5! )М. Кл.

С 21 С 1/00

Госудорственнв и комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.745 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. П. Кутузов, В. С. Шумихин и, В. Пузырьков-Увар в т

),.-.,-,—.,, „1

Институт проблем литья АН Украинской--CGP--=, . »

) (7! ) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве.

Известны модификаторы для чугуна, содержащие РЗМ, алюминий, кремний, 5 .хром, марганец, кузнечную окалину, углерод в виде карбида кальция, железо jl),.

К недостаткам данных модификаторов относится высокая стоимость, повышенная чувствительность к перегреву расплава и. .10 времени выдержки модифицированного металла в ковше, что приводит к снижению эффекта модифицирования, перерасходу модификатора, снижению стабильности прочностных свойств литого металла.

Известен модификатор для обработки чугуна, содержиций закись железа в виде окалины железа и углеродсодержащий компонент, причем в качестве углерод. содержашего компонента введен шлам карбида кремния при" следуюшем соотношении компонентов (вес.%):

Шлам карбида кремния 14-25

Закись железа Остальное(2);

Недостатком данного модификатора является то, что для полного прохождения реакций взаимодействия закиси железа и карбида кремния требуется значительное количество времени (15 мин), высокая температура металла при его о обработке (1400-1450 С}. Ниже указанных температур модификатор становится неэффективным. При взаимодействии карбида кремния с закисью железа образуется шлак с высоким содержанием кремнезема и высокой вязкостью, что снижает степень восстановленйя железа и эффективность действия модификатора.

Белью настоятцего изобретения является, разработка простого, дешевого и эффективного модификатора для чугуна с пластинчатым графитом, обеспечиваютцего стабильное получение чугуна перлитного класса без отбела, повышаюшего его физико-механйческие свойства, позволяютцего сократить время обработки расплава.

3 691495

Пля достижения укаэанной цели разс работан состав модификатора для чугуна с пластинчатым графитом, состоящий иэ н шлама карбида кремния,1, окалины железа, в который дополнительно введены известняк (CaSO ) и техническая сода д

{NcI COy) при следующем соотношении компонентов (вес.%): и

Карбид кремния или

его шлам . 15-20 10 с

Окалина железа 55-60

Известняк 10-15 У

Техническая сода 5-1 0 ° (Действие модификатора основано на н активном течении процесса восстановления железа из окалины карбидом кремния и образования первичных включений крем« незема в мелкодисперсном виде.

Пределы соотношения окалины железа

20 и карбида кремния в модификаторе взяты с таким расчетом, чтобы произошло полное их взаимодействие, без остатков окислов железа или карбида кремния. д

С HBBblo снижения 8$IGKDGTa и lIGBH

25 щения эффективности восстановления железа в состав модификатора введен известняк в количестве 10-15%, который при взаимодействии с расплавом разлагается на СаО и СО Са0, снижает вязкость шлака, а СО способствует интенсивному пе- P ремешиванию металла и модификатора. и

Снижение доли известняка ниже указанных пределов не обеспечивает оптимальной вязкости шлаков и полного связыва- P ния кремнезема, что приводит к снижению р степени восстановления железа из 1 капи15 ны.

Увеличение количества известняка выше указанных пределов нецелесообразно вследствие повышения его расхода, уве.личения количества времени íà его разложение, снижения модифицирующего воздействия на расплав.

f 45

С целью ускорения процесса взаимодействия окислов железа и карбида кремния и усиления эффектов модифицирования в состав модификатора введена техническая сода (Йс1дСО ) в количестве 5-10% от веса модификатора. Добавка технической соды, кроме ускорения процесса вос 4 тановления окислов железа (каталити-— еское действие), способствует снижеию вязкости шлаков за счет разрушения них сложных анионов. Низкая вязкость бразующихся шлаков (0,9-1,1 пз) ает возможность производить модифицирование расплава1. при температурах, не р вышающих 1370 С.

Увеличение количества технической оды нецелесообразно вследствие усилеия дымообразования при ее разложении. меньшение количества технической соды.

М СО ) ниже рекомендуемых пределов е дает эффекта ускорения реакций взаимоействия окислов железа и карбида кремия.

Модифицирование чугуна состава .С ,0-3,0%, % 1,7-1,8%, Ntt О, 5Ä6% производили в ковше при темперауре 1350-1370 С. Количество модифиатора составляло 1,5% от веса расплавленного металла. Модификатор ввоился на дно разогретого до 700-800 С. олеша.

При наполнении ковша чугуном карид кремния активно реагирует с окислами железа в интервале температур 1100500 С.

Выделяющаяся в процессе реакции азложения известняка, технической соды взаимодействия карбида кремния и калины окись углерода способствует нтенсивному перемешиванию расплава и авномерному распределению модификатоа в объеме расплава.

Образующиеся в процессе реакции мелкодисперсные включения кремнезема являются зародышами центров кристаллизации, снижают степень переохлаждения расплава, способствуют иэмельчению графитовых включений и зерна литого металла, получению однородной структуры .в различных сечениях отливки, повышению прочностных характеристик литых из делий, устраняют отбел.

Для сравнения полученных: результатов в экспериментах использовали модификатор, состав которого соответствовал приведенному в прототипе.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

691495

7.При обработке чугу«а предлаг«емым модификатором повышаются физико-меха —. нические свойства металла в среднем на

10%, время обработки расплава для дэстиже«ия эффекта модифицирования сокращается в три раза. Модификатор эффектив«о действует при температурах, «е превышакчцих 1350-1370 С. Спэсоб ввэда в расплав не вызывает затруднений.

Формула изобретения

Модификатор для чугуна с нластинчатым графитом, содержащий окалину железа и шлам карбита кремния, о т л и—

R, ч а ю щ и Й с я тем1 что с целью пэвьпце«ия физико-мех а««чески х cB0ficTB MBталла и сэкракче«ия време«и модифицирования, о«. дополнительно содержит известняк и техническую соду при следующем соотношении компонентов (вес.%):

Шлам карбида кремния 15-20

Окалина железа 55-60

Известняк 10-15

Техническая сода 5-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

% 360391 в кл. С 21 С 1/00, 1 972.

2. Авторское свидетельство СССР

No 2390870, кл. С 21 С 1/00, 1976.

М

Составитель Л. Кондратьев

Редактор И. Белявская Техред М, Петко Корректор И. Михеева, Заказ 6152/20 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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