Модификатор

 

Союз Севетекнк

Сециевнстическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву 9 655 741 (22) Заявлено 13.11.78 (21) 2684421/22-02 (51)М. Kll. с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

С 22 С 35/00

Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 230181. Бюллетень ИЯ 3

Дата опубликования описамия 23. 01. 81 (53) УДК 621. 745 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.К. Шафранский, И.А. Ковалева и A.Ô. Асташов (71) Заявитель

Воронежский политехнический институт (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ СЕРОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к металлур гии.

По основному авт.св. 9 655741 известен модификатор для серого чугуна следующего состава, вес.%:

Соли или окислы бария 2-5; углеродсодержащий материал 5-10;

Ферросилиций Остальное.

При иснользовании этого модификатора в литой структуре чугуна содержится 6,5-75% структурно-свободного цементита, глубина отбела составляет 0,5-5 мм C1) .

Однако модификатор вводится в жид- 15 кий чугун после обработки его магнием, поэтому при обработке жидкого чугуна наблюдается значительный пироэффект, что отрицательно сказывается на условиях. труда обслуживающего персонала. Кроме того, отливкам сопутствует характерный дефект для чугуна, обработанного магнием, по

"черным пятнам".

Цель изобретения - подавление пироэффекта и устранение отбела в чугунных отливках.

Поставленная цель достигается тем, что модификатор для серого чугуна дополнительно содержит висмут 3О при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Соли или окислы бария 2-5;

Углеродсодержащий материал 5-10;

Висмут 25-40

Ферросилиций Остальное .

Л р и м е р. Были подготовлены четыре типа модификатора, содержащие каждый (вес.%) бария 3,5, графита

7,5, ферросилиция 32,5, отличающиеся друг от друга содержанием вводимого висмута, равного в каждой смеси соответственно (вес %) 25, 30, 35, 40.

Для сравнения результатов, проводились плавки чугуна с использованием модификатора, в котором висмут отсутствовал (табл., п.1).

Модификаторы готовили из смеси бария в виде солей или окислов,например ВаО или ВаСО, аморфного графита, ферросилиция CC-75, висмута в виде гранул.

Из смеси компонентов в пресс-формах на прессах средней мощности прессовали брикеты. В качеств» связующего материала использовали жидкое стекло,(5-7% к весу модификато798191 ра) удельного веса 1,38 г/см> и отвердитель — феррохромовый шлак (4-5% к весу модификатора).

Гш 10, Гщд, 2 70-75Ц

Гш 10, Гшд,2 П-80, Ф-20

Гш 0,6, Гшд,2 П-70, Ф-30

480

2 25

3 30

4 35

5 40

243

39

240

53

П-62, Ф вЂ” 38

227

4,5

Гш 10, Гшд, 2

Гш 10, Гшд, 3

П-40, Ф-60

217

4,7

52

П р и м е ч а н и я: Каждое значение получено как среднее арифметическое из не менее 10 измерений; Гш — площадь занятая графитом; Гщд — размер включений графита;

П вЂ” перлит; Ф вЂ” феррит; Ц вЂ” цементит; б — предел г, з прочности, кгс/мм; о — предел текучести, кгс/мм ; Ю вЂ” относительное удлинение, Ъ;

Н — твердость. о

1470 С, т.е; до температуры его кипения.

Было установлено, что выдержка расплава, обработанного висмутом, более 5 минут до заливки в формы чугуна приводит к уменьшению числа образовавшихся включений шаровидного графита.

50

При,проведении опытных плавок модификатор вводили в количестве

1-4Ъ к весу жидкого чугуна в ковше, что составляло добавку в металл висмута в количестве 0,5-1,0%. Модификатор помещали на дно ковша под футсрованный с отверстиями колокол.

Отливали образцы для исследования и опытные детали деревообрабатываюших < танков.

Выплавляли чугун следующего хими ческого состава: углерод 3,2-3,5%, Оптимальная добавка висмута в жидкий чугун при формовании графита шаровидной формы составляет около

1,0%. Добавка висмута свыше 1,0% приводит к появлению межденритного графита.

Эффективность применения разработанного модификатора объясняется следующим. Висмут относится к группе элементов, которые имеют очень высокий коэффициент активности в жидком расплаве чугуна. Реагируя с расплавом, висмут распределяется по границам зерен аустенита и эвтектических ячеек. Образование и формовайие шаровидного графита в чугуне, может быть при этом объяснено с помощью теории газового пузырька. Отмечено, что образование шаровидного графита в чугуне происходит эффективнее при добавке висмута в расплав, нагретый до температуры кремний 1,8-2,3Ъ, марганец 0,45-0,65%, сера 0,08-0,12%, фосфор 0,12-0,14Ъ.

Как следует из таблицы, средние значения физико-механических свойств чугуна опытных плавок в литом состоянии соответствует следующим значениям: 8>- =51,2 кгс/мм, 6-, — 39 2 кгс/мм, 6 = 3 98Ъ, Н — 228,8. Количество в структуре перлита составляло до 80% в зависимости от доли вводимого модификатора.

Структурно-свободный цементит отсутствовал, графит формировался шаровидной формы. Дефект отливок для

ЧПГ по "черным пятнам", сопутствующий чугуну, обработанному магнием, не проявился.

Использование в промышленности разработанного модификатора позволит снизить себестоимость 1 т годного литья на 20-30 руб за счет уменьшения брака литья по дефекту "черных пятен" и улучшения качества отливок; значительно оздоровить условия труда

60 обслуживаюшего персонала, ликвидировать пироэффект заменой магния висмутом. При этом открывается широкая возможность использования внепечной обработки чугуна непосредственно

Я в ковше или форме.

798191

Формула изобретения

Составитель Т. Платицина

Техред Т.Маточка Корректор Н. Гри горун

Редактор A. Судын

Тираж 692 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9955/32

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4

Модификатор для серого чугуна по авт.св. Р 655741, о т л и ч а юшийся тем, что., с целью устранения отбела в чугунных отливках, он дополнительно содержит висмут при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Соли или окислы бария 2-5; углеродсодержащий материал 5-10 ", Висмут 25"40;

Ферросилиций Остальное, 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 655741, кл. С 22 С 35/00, 1976.