Модификатор

 

ОП ИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналистическик

Веспублнк (1ц836183 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 030879 (21) 2806143/22-02 (51)М. Кл.

С 22 С 35/00 с присоединением заявки Мо

Государственный комнтет

СССР но дедам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0 10681. Бюллетень М- 21 (53) УДК 669.1.5-198(088.8) Дата опубликования описания 070681 (72) Авторы изобретения

: ".о. ..": !

Горьковский институт инженеров водного транспорта (71) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к литейному производству, а именно к разработке комплексных модификаторов для чугунов. 5

Известен модицикатор для чугунов, содержащий в своем составе магний, кальций, кремний, редкоземельные металлы (РЗМ), железо, кремний, алюминий Г1). 10

Железо 4-60

Кремний, марганец, медь, алюминий (один или более) 5-55

Кальций 10-40

Никель 0-5

Магний 0-5

РЗМ до 20

Однако у этого модификатора при высоком содержании кремния, алюминия и кальция плотность невысокая и он должен вводиться в чугун принудительно, что требует дополнительных устройств для ввода. Даже при содержании кальция на нижнем пределе, модификатор плохо растворяется в жидком чугуне, коэффициент усвоения модификатора не превышает 40-50%. К тому же, он не может быть практически использован при получении толстостенных отливок иэ чугуна с шаровидным графитом с высокими равномерно распределенными механическими свойствами.

Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна в толстостенных отливках.

Для этого предлагаемый модификатор дополнительно содержит олово и

Модификатор с высоким содержанием кремния и кальция имеет низкую плотность 2,8-4,2 г/см и поэтому

Э должен принудительно вводиться в. 15 жидкий чугун, что требует дополнительных устройств и усложняет технологический процесс получения чугуна с шаровидным графитом. Кроме того, такой модификатор не обеспечивает 20 получение высоких механических свойств в толстостенных отливках иэ чугуна с шаровидным графитом, при высоком содержании кремния в модификаторе практически невозможно получение чу- 25 гуна с шаровидным графитом с перлитной металлической основой.

Наиболее близким к изобретению является модификатор 1.2(следующего состава, вес.%: 30

l 1.

А.С. Кузнецов, A.Ô. Кирилов и В.С. Нику ии:, 1,, у -,.w .

836183

Таблица 1

Содержание, вес.Ъ

1 I

Компоненты

I I1

50

Медь

Кремний

Марганец

Алюминий

Кальций

Магний

1,5

3,0

0 5

8,0

1,0

5 0

1,0

0,6

0,3

2,0

4,0

8,0

10,0

6,0

2,0

8,0

2,0

РЗМ

1,0

0 5

0,3

Олово

0 5

0 15

0 05

Бор

Осталь- Остальное ное

Остальное

Железо

Таблица 2

Механические. свойства составов

Образец

Структура чугуна

Ударная вяз- Твердость кость, кГм/см Предел прочности, кГс/мм

1 I! !! III

I II I II II I II перлитная 64 62 66 4,4 4,6 4,2 219 217 230 то же 61 59 63 4,1 4,3 4,1 209 207 220

54 52 57 4,0" 3,8 4,0 200 198 00 перлитоферлитная

193

3,7 ферритоперлитная

179

3,0 ферритоперлитная

2,6

163 бор при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Медь 5-50

Кремний 0,5-3,0

Марганец 1-8

Алюминий 0,3-1,0

Кальций 2-8

Магний 2-10

РЗМ 2,0-15

Олово 0,3-1,0

Бор 0,05-0,5

Железо Остальное

Предлагаемый модификатор готовили методом брикетирования. Сначала выплавляли сплав медь-кальций-магнийалюминий-РЗМ.

Сплавы разливали в металлические IS изложницы и после охлаждения дробили на кусочки с размером зерен до

1 мм. Порошок сплавов смешивали с соответст вующим количеством железного порошка марки ПЖ-2, дробленным 2Q ферросилицием марки С-75, ферромарганцем и ферросиликоборалом.

Из этой сМеси прессовали таблетки диаметром 80 и высотой 30 мм.

Три состава комплексных модификато-, д5 ров, приготовленных таким образом, представлены в табл. 1.

Указанными модификатбрами обрабатывают чугун состава, вес.Ъ:

С = 3,32 Si = 1,7 Ni = 0,25

Mn = 0,5 Cu = 0,15 Cr = 0,2

S = 0,04 P = 0,07

Образцы для изучения механических свойств и структуры вырезали из плит размером 500 х 500 толщиной 300 мм.

B табл. 2 приведены свойства чугуна с шаровидным графитом при обработке известным модификатором (образцы 4-6) и предлагаемым комплексным модификатором (образцы 1-3), Чугун выплавляли в индукционной печи с кислым тиглем емкостью 160 кг.

Эаливали образцы диаметром 30 и длиной 340 мм.

Образцы испытавали механически и на термическую стойкость, ксторую определяли на лабораторной установке по появлению трещин на образце.

Результаты приведены в табл. 3.

836183

Таблица 3

Свойства вермикулярного чугуна

Состав модификатора

Расход модификатора от массы металла, %

Предел прочности кГс/мм

Относительное удлинение, %

Термостойкость, кол-во циклов

Известная лигатура

1,2

1,8

124

0,8

Предлагаемый комплексный модификатор

176 .

3,8

Формула изобретения

Составитель Т. Пластицина

Редактор T. Клюкина Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 2842/15 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Модификатор, содержащий медь, кремний, марганец, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тЕм, что, с целью повышения механических свойств чугуна в толстостенных отливках, он дополнительно содержит 6ор и олово при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Медь 5-50

Кремний 0,5-3,0

Марганец 1-8

Алюминий

Кальций

Магний

Редкоземельные металлы 2-15

Олово О, 3-1,0

Бор. 0,05-0,5

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельСтво СССР

Р 490860, кл. С 22 С 35/00, 1975.

2. Патент /ФРГ Р 1284433, кл. 18 в, 1/08, опублик. 1968.