Смесь для модифицирования чугуна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»863697

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Эаявлено 061279 (21) 2848159/22-02 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

Опубликовано 1509.81.Бюллетень Н9 34

Дата опубликования описания 150981(51)М. Кд З

С 22 С 35/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДЫ 669. 15-198 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.Н,Александров, Б.С,Мильман, Л.С.К ипустина, И.В.Рябчиков, Н.В.Архипов и A,Н.Ка илевич

Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦНИИТААШ" (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА

Изобретение относится к линейному производству, в частности к составам модификаторов преимущественно для серого чугуна с пластинчатым графитом.

Для повышения прочностных свойств и получения в результате модифииирования более высоких марок чугуна применяют легирование хромом, а затем последующее двойное модифииирование ферросилииием, причем второе модифипирование непосредственно в форму (1).

Двойная обработка значительно усложняет пропесс модифииирования чугуна и возможна только применитель- 15 но к несложному простому литью, так как в сложных отливках получается неравномерность структуры и свойств о сечению. Легирование хромом с йоследующим модифииированием эффектив-20 но только при получении чугуна марок не выше СЧ24-44, СЧ28-48.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является смесь для модифииирования чугуна j2) следующего состава, вес.%:

Феррохром Основа

Силикокальпий 30-40 30

Недостаток этой смеси заключается в образовании карбидов в тонкостенном литье вследствие введения карбидообразующего элемента хрома, причем одновременная присадка силикокальиия в данном соотношении недостаточна для подавления карбидообразующего эффекта феррохрома, который особенно проявляется при повышенных скоростях охлаждения, т.е. в тонких сечениях, Не обеспечивается равномерность структуры и свойс=в в различЪых сечениях отливки. Имеет место плохое усвоение лигатуры, в результате повышается ее расход. Йевозможно практически получать нелегированный чугун с высоким пределом прочности.

Целью изобретения является новышение прочности чугуна и уменьшение отбела.

Для достижения поставленной пели модифипирующая смесь, содержащая феррохром и кремнийсодержащий графитиэатор, дополнительно содержит ферромарганеа, а в качестве графитиэатора - силикобарий при следующем соотношении компонентов вес.%:

Феррохром 15-20

Ферромарганеа 10-15

863697

Т а б л и и а 1

l» -4

Модифицирующая смесь

Предлагаемая

12.

70

15

70

Известная

° 65

60

Силикобарий 65-75

Содержание феррохрома в количестве

15-20% обеспечивает повышение механических свойств модифицированного чугуна, обеспечивает превалирование перлитной мелкозернистой структуры металлической структуры чугуна, т.е хром является карбидообразующим( элементом. I

Дальнейшее увеличение содержания

FeCr в модифицирующей смеси может привести к образованию карбидов хрома, которые приводят к значительному увеличению твердости чугуна и сквозному отбелу отливок. Нижний предел содержа ния FeCr - 15% - определяется наименьшим количеством усвоенного расплавом воздействующего на прочностные характеристики.

Содержание FeMn в пределах 10-15% в составе модифицирующей смеси выполняет двоякую роль как один из активных стабилизаторов перлита, что способствует повышению механических свойств чугуна и для лучшего усвоения и распределения модификатора в расплаве чугуна. Верхний предел содержания FeMn определяется свойством марганца препятствовать графитооб" разованию, что влечет за собой увели- чение склонности к отбелу чугуна в тонких сечениях отливок. Нижний предел определяется способностью марганца воздействовать на прочностные ха- рактеристики чугуна.

Силикобарий введен в состав модифицирующей смеси в пределах 65-75%.

Нижний предел содержания силикобария определяется графитизирующей способностью модифицирующей смеси, Данное количество вполне достаточно для ограничения карбидообразующего эффекта составляющих FeCr u FeMn. Верхний предел содержания силикобария определяется механическими свойствами модифицированного.чугуна дальнейшее увеличение содержания силикобария может привести к понижению механичес- о,ких свойств чугуна, так как графи тизирующий эффект модифиц"рующей смеси будет преобладать над карбидообразующим, 15 Эффективность модифицирующей смеси проверяют по увеличению механических свойств (Qg) модифицированного чугуна. Преимуществом предлагаемой модифицирующей смеси является то, что щ одновременно с увеличением механических свойств значительно снижается склонность модифицированного чугуна к отбелу с одновременным выравниванием твердости по сечению разностенной отливки при лучшем усвоении лигатуры.

Уменьшение склонности к отбелу проверяют по клиновой пробе (глубина отбелка . Значительное снижение склонности модифицированного чугуна к отбелу и выравнивание структуры и свойств о в различных сечениях достигается благодаря содержанию силикобария в сос» таве модифицирующей смеси.

Составы смеси приведены в табл.1, свойства чугуна — в табл.2.

Состав модифицирующей смеси

FeCr FeMn SI8e StCa

863697

Таблица 2

° l I

Химический состав чугуна

Количес- 6 g тво при- кгс/мм садки,Ъ

Величина отбела по кли» ну, h94

Чугун

С Si Mn S P

3,0 1,6 0,5 0,013 0,05

21

Исходный

Обработан" ный известной присадкой

0,6

Обработан". ный предлагаемой смесью

0,6

2,9 1,5 0,5 0 02 0,05

24

Исходный

Обработан1-. ный известной присадкой

28

1,0

Обработанный предлагаемой смесью

1,0

2,7 1,4 0,5 0,018 0,05

26

Исходный

Обработан-.. ный известной присадкой

32

0,8

Обработанный пред" лагаемой смесью

0,8

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 7707/42 Тираж 684 Подписное

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

Как видно из табл.2 предлагаемая модифипирующая смесь значительно (на 4>

2-3 марки) повышает механические свойства чугуна при одновременном значительном снижении склонности к отбелу. Кроме того, она позволяет получить чугун с бз 40 кгс/мм, что я, возможно только в легированных дефиаитными материалами (МI и Mo) чугунах.

Смесь для модифииирования чугуна, содержащая феррохром, и кремнийсодержащий графитизатор, о т л и ч аФ ю щ а я с я тем, что, с иелью по.-.. вышения прочности чугуна и уменьшения отбела, она дополнительно содержит ферромарганеа, а в качестве графитизатора - силикобар Рй при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:

Феррохром 15-20

Ферромарганеи 10-15

Силикобарий . 65-75

Источники информапии, принятые во внимание прн экспертизе

1. "Литейное производство", 1974, В 1, с.7.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 263616, кл. С 22 С 37/06, 1968.