Способ модифицирования ковкогочугуна

 

««827555

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респ1бпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заяв<<ено 22.05.79 (21) 2768999,22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 22.05.81 (51) М.Кл. С 21 С 1! 08

Государственный комитет (53) УДК 621.745 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

«Коммун а.р„»

-==-.--,, < (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ

КОВКОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к л итейному .производству, в частности к модифици<рован ию чугуна.

Известен также способ моднфицирова,ния коикого чугуна, преимущество которого состоит в том, что висмут, входящий в состав комплексного модификатора, применен не в чистом виде, а в виде сплава с сурьмой прп соотношении (в вес. % )

Sb: Bi = 50: 50 в количестве сплава

SbBi — 0,001 — 0,005% от веса жидкого металла (2).

Введение висмута в виде сплава с сурьмой в качестве м<од<ификатора лозволило уменьш<ить угар висмута до 40 — 45%, и соиратить его расход.

Недостатком этого способа является то, что сурьма, являясь элементом-стабилизатором, приводит к <перлитизаци<п основ<ной металлической матрицы,и образован<ию большого количества <перлита в структуре чугуна, что весьма, нежелательно зт<ри п<роизводстве отливок из ферритного ковкого чугуна. Кроме того, сурьма не:препятствует выделению первичного графита в процессе кристаллизации, особенно в толстостен<ных отливках, не ускоряет процесс графитизацни, а, наоборот, задержи<вает распад эвтектоидного цементита,- не:вызывает необходимого переохлаждения расплава.

Целью, изобретения является уменьшение угара висмута с одновременным сниз0 жением кол<ичества перлита, а также активПри производстве отливок из ков<кого чугуна (1) для его модифицирования с целью сокращения цикла термообработк<и, предотвращения выделения свободного углерода в пер<иод пе<рвичной,кристаллизации и ул<учшения механических свойств широкое п<рнменение получила обработка чугу<на висмутом (в чистом виде) в составе ком<плексного модификатора, представляющего собой механическую смесь, состоящую <из алюминия, бора и металлического висмута,при следующем соотношении,ко<мпонентов (в % от <веса жидкого металла):

А1

В

0,01 — 0,05

0,001 — 0,006

0,001 — 0,02

Недостаток этого способа модифицирования заключается в том, что дорогостоящ<ий IH остродефицитный .висмут, будучи цримененным в со<ставе комплексного моди.фикатора в чистом виде, в большом .количестве угорает (до 70%), что удорожает

-стоим<ость п<роцесса (1 тонна висмута стоит

15000 руб.) .. т

Г. Я. Дедок, В. Л. Ларичкин, Г. Ю. Шульте и Ю. Б. Сиянко - с.„ (71) Заявитель Запорожский орденов Октябрьской Р волюции и Тру osor0

Красного Знамени автомобильный завод !

827555

Пр.I нодифии;,ро,а ofп Л! —  — С.паап (В! — Хп!

При» одифиииропапии Л! — D — В) 20 в сггс и.пв

О, Е1в, Нв, ! «гс,,и.пв

Q кгс, п.п - ",в

37,3 10,2

36, !42, 37,8 9,6

39 3 !2,8

350 98

37,8 11,0

31,3 84

34,8 7,Ч

3 1,2 6,3

30,5 5,9

0 6,2

149

137

143

143

126

137

126

137

143

137 !

87

179

i97

2!7

2!1

36,7

36,5

36,8

38,2

35. 4

35,9

) 3),7

32,9

30,7

45,8

45,!

50, 2

5!,2

50,2

11,) !

2,0

1 0,0 ! 2.I)

103!

9 8

7,7

8,1

62

6,0

6.4

6,0

126 !

3! ! i) 1 !

37 !

31

I31

:21

137 !

37

143

197

18, 30

6,5

4,5

4,5

5,3

45,4

51,3

52.0

5!) 6

;),0 187

-14 2!

45 20!

А1 — 0,04

 — 0,001

55 сплав BiZn — 0,001.

Ваказ 568/508

Изд. ¹ 358

Тираж 634

Подписное

НПО «Поиск». Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» ного тор можсния выделения первичного графита и ускорения процесса графитизации.

Указанная цель достигается тем, что висмут гводят в ж!и дыий металл в виде сплава " .цинком или путем присадки отдельно висмута и цинка при,соотношении (в вес. %): Bi: Zn = 50: 50 в количестве сплава BiZn — 0,001 — 0,005% от веса жидкого металла.

Действие цинка подобно дейст вию в!исмута как в ж)идком металле, так .и в твердом состоянии. Па ры цинка, обладая большой упругостью диссоциации, вызывают ба!р ботацию металла, цинк способствует переохлажденн!о распла ва, препятствует выделени!о первичного графита в процессе кристаллизации.

Доза сплава висмут — ц!инк 0,001—

0,55 )о является оптимальной в смысле получения требуемых механических овойстг, предупреждения выделений пластинчатого графита, ускорения процесса графитизации ,и эко номии дорогостоящего и дефицитного висмута.

При модификации жидкого металла сплавом висмут — цинк в количестве менее

0,001% такхке получа1отся необходимые механические свойства, но склонность н образован!ие пластинчатого графита значительно возрастает, особенно для толстоc TGEIEIi Ix отл ивок.

Обработка жидкого металла тем же сплавом в количестве более 0,005% нецелесообразна в смысле расходования большого количества висмута для получения тех же механических и технологических свойств. Кроме того, висмут в количестве более 0,005% приводит к трещинообразованию сложных по конфигурации отливок.

Пример. Выплавленный дуплекс-процессом «вагранка — электропечь» жидкий металл .Ef MBCT следу1ощий cocTBB, % 45

C=2,б-2,8, Si=1,1 — 1,35, Mn=0,3 — 0,5;

S< 0,22, Р 0,1, Cr=0,075, железо — остальное.

Крупное толстостенное литье с толщиной стенки свыше 30»I»f подвергалось модифип)ирова нп!о комплексным модификатором следующего состава, вес.

Отливались образцы диаметром 1б м»г для проведения механических пспытаннй, технологические пробы диаметром 50 лл, а также специальные ступенчатые пробы для определения степени «отсера».

В результате исследования установлено, что в деталях, ооразцах и прооах, ооработапных предлагаемым способом моднфнци(pования, первичного гipаф ита не наб IEoäàлось, структура аналогична структуре чугуна, обработанного комплексным модиф11катором Al —  — Bi,,меха!!ические свойства соответствуют требованиям ГОСТ

1215-59 на гковкий чугун.

Результаты сравнительных испытаний образцов из ко!вкого чугуна, обработанного разными модификаторами, приведены в таблице.

Ф ор мула .изо бр етення

1. Способ модифицирования ковкого чугуна, заключа1ощийся в .в ведении висмута в ковп, отлIIчàIoщийся тем, что, с целью уменьшения угара висмута с одновременным снижением количества перлита, а также активного торможс)ния .выделения первси шого графита и ускорения процесса графгитизации, в!исмут вводят в жидкий металл в виде сплава с цинком.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сплав вводят в количестве 0,001—

0,005 / от веса жидкого металла при соотношении вес. %: Bi: Zn = 50: 50.

Источники информацни, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвторское свидетельство СССР

;¹ 123542, кл. С 21 С 1/02, 1955.

2. Авторское свидетельство СССР ., в 389140, кл. С 21 С, 1/08, 1963.