Комплексный модификатор

 

ттатен;.но "i ен (зсная и-С А-Н И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П (1() 749926 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 03.10.77 (21) 2532083/22-02( (5! )М. Кл.

С 22 С 35/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет ио делам изобретений

H 0TKpblòèé

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень №27

Дата опубликования описания: 28,07.80 (53) УДК,669.15-1 98 (088.8) М. В. Волощенко, Г. Н. Хубенов, С. М. Волощэнко и Н. Н. Дронюк (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинской ССР (7l) Заявитель (54:) КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к области ме таплургии, в частности к сплавам, предназначенным для модификации чугуна и стали

Известен комплексный модификатор (11 следующего состава, вес. А: о .

Магний 12,5-25,0

Кальций 5, 0-20, О

Редкоземельные металлы 2, 0-15,0

Барий 0,1-10,0

Железо 1,0-26, О

Кремний Остап ьное

Применение указанного модификатора из- за высокого содержания магния сапро- 1 вождается большим пирроэффектом, вып-лесками жидкого чугуна и требует специальных приспособлений при модифицировании электропечного чугуна с высокой температурой. 20

Высокое содержание магния и Р3М (до 15%) в известном модификаторе вызывает кристаллизацию чугуна по метестабильной системе, вследствие чего он

Ае обеспечивает при модифицировании получение тонкостенных отливок, в том числе гри вторичном модифицировании ферросилицием, в литом состоянии без отбела. Для устранения этого недостатка . необходимо при получении тонкостенных отливок использовать вторичные модифицирующие присадки. Применение же вторичных графитизирующих присадок не всегда допустимо из-за повышенного содержания в чугуне кремния, снижающего пластические свойства чугуна с шаровидным графитом, Высокое содержание кальция в модификаторе т.е. когда его больше

10Уо, вызывает интенсивное шлакообразование и дымовыделение. Поэтому требуется применение в этом случае флюсующих до- бавок. Большое количество шлака приводич(, к появлению литейных деффектов (главным образом в виде шлаковых включений), особенно в,тонкостенных отливках.

Структура высокопрочного чугуна в тонкостенных отливках при использовании

3,0-8.0

5,1-15,0

3,0-10,0 30

Расход предлагаемого модификатора определяется в основном химическим составом модифицирующего; чугуна, массой

3 ° 7499 обычйого по составу чугуна для модифицирования (C-3,6-3,8%, М п -0,5-0,7%, 5< -1,7-1,9% Р-до 0,1%, 5 до 0,1%, РЕ -остальное при применении укаэанного модификатора перпито-феррития, с наличи ем значительного количества структурносвободных карбидов в тонких сечениях. В следствии этого термообработка (графити=.. зирующий и ферритизирующий отжиг) является технологической:операцией; удорожающей производство отливок из высокопрочного чугуна.

Целью изобретения является создание модификатора,, позволяющего устранить отбел чугуна в питом состоянии в тонких сечениях отливок, регулировать соотношение перлита и феррита в зависимости от конкретных требований производства и одновременно снизить пироэффект при мо;дифицировании.

Лля достижения этой цели предлагаемый комплексный модификатор, содержащий магний, барий, кальций, редкоземельные металлы, кремний, железо дополниTMlk Ho содержжит алюминий, титан, медь 25 .при следующем соотношении компонентов, aec %:

Магний

Барий

Кальций

Редкоземельные металлы 0,001-4,5

Алюминий 0,2 -4,0

Титан 0,01-1,5

Медь 0,00 1-3,0 35

Кремний 45,0 -65,0 железо Остальное

Предлагаемый комплексный модификатор обеспечивает получение высокопрочного чугуна с высокой степенью сфероидизации графитных включений не только в тонкостенных, Но и в толстостенных отливках.

В тонких сечениях отливок включения первичных и энтектических карбидов от 45 сутствуют. Изменение содержания инградиентов в его составе позволяет в литом состоянии регулировать структуру металлической основы в тойкостенных отлйвках от феррито:-перлитной до полностью перлитной без образования структурно-свободных карбидов. При этом процесс моди« фицирования протекает спокойно, без значительного пироэффекта и шлаковыделения.;

55 и толщиной стенок отливок, и находится ,в пределах. 1-2,5%.

Оптимальное содержание ингредиентов в составе предлагаемого модификатора для чугуна электропечной плавки зависит от толщины стенки отливок и требований к структуре металлической оснОвы и нахо» дится в следующих пределах:

1) для получения феррито-перлитного чугуна без отбела в тонкостенных отливках, % по массе:

yg 3-6

В 51 10

Са 4-8

РЗМ до 1,5

Tj до 1 до 1,5

Сц 0,01 - 0,5

50- 65

Ре Остальное

2) дпя. получения чугуна с перлитной структурой беэ отбела для тонкостенных отливок, % по массе:

МД 5-8

Ba lO- 13

Сс, 6 10

РЗМ, .2 — 4,0

Ч 05- 15

AG 3-4

Си .2-3

М 50 — 60

Ге Ocr àëüíîå

В табл. 1 и 2 приведены несколько составов из предлагаемого модификатора, которые позволяют получать отливка из высокопрочного чугуна без отбепа в тон. ких сечениях и прочностные и пластические свойства, удовлетворяющие требова« ния марок ВЧ 50-2, ВЧ 60-2 по РОСТ

7293 70.

Использование для полученйя вйсокопрочного чугуна других комплексных модификаторов, в частности; прототипов (см. акт испытания), приводит к получению в структуре чугуна, особенно в тонкостенных отливках, повышенного содержания первичных и эвтектических карбидов, дпя устранения которых необходимо проводить последующие длительные (1216 ч) высокотемпературные режимы термической обработки„ Применение предлагаемого модификатора обеспечивает получение тонкостенных отливок в питом состоянии без отбела, что исключает ,необходимость в проведении указанных режимов термообработки и снижает себе.749926 6 ния оборудования, потерь, идуших на окалину, уменьшения брака по причине коробления и трещиН.

5 стоимость иэделий в среднем на 30% эа счет экономии электроэнергии, трудоэатрат " повышение коэффициента испольэоваТаблица 1

4, 92 7,50 10,00 0,001 0,20 0,01 0,001 59,6 Остальное

5,13 5,10 5,30 1,0 -" 0,50

6,55 9,78 3,00 1,50 0,60

0,001 65,0 То же

0 001 57,3

8,0 11,16 7,11 2,60 2,0 1,0 2,05

5,11 4,50 4,00 . 1,0 3,00

9,66 3,7» 2,91 1,50 1,66 45,0

Остальное 14 6

13,5 12,6 0 5 3,9

Остальное 1 2, 1

21,3 17,8 6,66 3,6

Прототип (1)

Прото- тип -t2) 5 18 14,6

3,0 15,00

0,01

1,20

83,2

65,»

749926 д а а (o co n

cQ Ю с ) < а (О ф со а а а ® а о а o o а а а а а

Е" Е:

О а а o а т) р (Q (g

И Е

o o О а а а а д cD

И и е 2 е е Ч с д Л 7 у сЧ

"8 ц, «8, ч:3 о o o

fQ IQ а о а а о о а я" т т- Я ( Я

8 а, Е4 с9, tQ (О

749926

3-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 465427, кл. С 22 С 35/00, 1973., Составитель Ч . Платицина

Редактор Л. Пашкова ТехредМ.Келемеш Корректор В. Синицкая

Заказ 4559/20 Тираж 694 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобрет ения

Комплексный модификатор, содержащий магний, барий, кальций, редкоземельные металлы, кремний, железо, о т л и ч аю шийся тем, что; с целью уменьде ния отбела в. тонкостенных отливках регулирования структуры металлической оснс вы и снижения пироэффекта при модифицировании, он дополнительно содержит титан, медь и алюииний при следующем соотно- 10 шенин компонентов, вес.%:

Магний 3-8

Барий 5,1-15

Кальций

Редкоземельные лы

Алюминий

Титан.

Медь

Кремний

Ran åçî метал0,00 1-4, 5

0,2-4,0

0,01 -1,5

0,001 -3,0

45-65

Остальное