Модификатор

 

Оп ИСАНИЕ

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 91 ()777

Союз Советскик

Социалистически«

Рвсяубл (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220880 (21) 2973641/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82 Бюллетень № 9 (51) М. Кл.

С 21 С 1/00

С 22 С 35/00 еввуаарственный кеи«тет

СССР

«в ае«аи «эабретеннй н еткрыт«й (53) УЛК621.745. . 4 (088. 8) Дата опубликования описания 070382.а

В.С.Шумихин, В.П.Анишин, В.Т.Шульга, А.Г.i oòðóõ,.

В.И.Московка и И.Г.Раздобарин (,;

Институт проблем литья АН Украинской СС . (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) ИОДИФИКАТО Р

Порошок графитированных электродов

Карбид кремния ферросилиций 753

3-6

5 10

Остальное

Изобретение относится к металлур-: гии к литейному производству, в частности к внепечной обработке расплавов чугуна.

Известны модификаторы для чугуна, содержащие цирконий, кремний, марганец, железо, повышающие качесТво чугуна..

Известен комплексный модификатор, содержащий кремний, алюминий, кальций, барий, железо, в состав которого введен марганец для повышения длительности действия модифицирующего эффекта (I).

Наиболее близким к изобретению по содержащимся компонентам и достигаемому эффекту является модификатор, содержащий ферросилиций 753 и карбид кальция - остальное (2).

Однако данный модификатор характеризуется недостаточной длительностью действия модификатора, приводящей к снижению механических свойств модифицированного металла через 1015 мин.. после модифицирования.

Цель изобретения - увеличение времени и стабильности действия модификатора, повышение физико-механи% ческих свойств .чугуна и уменьшение отбела.

Поставленная цель достигается тем, что известный модификатор для тО чугуна, содержащий ферросилиций и углеродсодержащий материал, в качестве углеродсодержащего компонента содержит порошок графитированных электродов и карбид кремния при сле15 дующем соотношении компонентов, вес.4:

Порошок графитированных электродов является моДифицирующей добавСвойства обработанного модификатором чугуна за время после модифицирования, мин

Состав

Химический состав модификатора, вес. 3.

Порошок Карбид графити- кремрованных ния электродов

20 1 кг/мм; лм

Г кг/мм Ит ь кг/мм Mr.

Глубина, отбела,мм

Остальное 46 3,3 42 3 0 38 2,6 2-3

45 3,0 44 2,8 42 2,9 2-3

45 3,2 42 3,0 41 2,9 2-3

То же

1Э

46 3,3 44 3,3 42 2 9 3-4

43 3 1 42 3,I 40 ? 9 <-4

3 9107 кой, эффект модифицирования которой сохраняется на протяжении,15-20 мин при 1300- 1чОООС, в то время как эффективность действия 753 ферросилиция сохраняется в течение 10-15 мин 3 после ввода модификатора.

Порошок графитированных электродов фракции 0,2-0,5 л:м, введенный в расплав в количестве 3-6i от веса модификатора, растворяясь в чугуне, образует включения графита размерами 10-100 мкм. Такие включения графита обеспечивают длительное по действию зародышеобразование в процессе кристаллизации чугуна. 15

Ввод более 6 вес.3 порошка гра,фитированных электродов (или фракции

) 0,5 мм) приводит к формированию крупных включений графита в чугуне, существенно снижающих его механичес- 2о кие свойства. Ввод менее 3 вес.i порошка в расплав не обеспечивает стабильного действия модификатора в результате растворения графита, когда эародышеобразующий эффект включений 23 графита исчезает и эффективность модифицирования определяется лишь действием ферросилиция 75 .

Использование фракции порошка электродов менее 0,2 мм затруднено, 30 так как под действием восходящих потоков теплового воздуха такую фракцию выдувает иэ смеси и ввод ее в металл крайне затруднен.

Однако при высокой степени окисленности металла действие порошка графитированных электродов как модификатора незначительно, поскольку

77 4 кислород, адсорбируясь на поверхности графита, препятствует его растворению, затрудняет зародышеобразующее действие графита. Для устранения этого в состав модификатора введен карбид кремния, раскисляющий металл, как при низких, так и при высоких температурах, способствующий перемешиванию расплава при образовании и всплывании пузырьков СО.

Использование до 5-10 вес.i карбида кремния обеспечивает стабильное действие электродного графита как модификатора.

Менее 5 вес.3 карбида кремния использовать нецелесообразно, так как при высокой степени окисленности металла действие порошка графитированных электродов, как модификатора нестабильно. Более 10 вес. i карбида кремния использовать не следует, поскольку 10 вес.1 SiС обеспечивают стабильность действия порошка графитированных электродов при любой степени окисленности чугуна. 75 ферросилиций обеспечивает повышение механических свойств до 25-303.

Исследование действия модификатора для обработки чугуна проводят в условиях литейного цеха.

Составы модификатора, физико-механические свойства обработанного чугуна и глубина отбела представлены в таблице.

Модифицируют чугун следующего состава, вес, i углерода 3,35, кремния

1,41., марганца 0,48, серы 0,04 и фосфора 0,08.

910777

Продолжение таблицы

Свойства обработанного модификатором чугуна за время после модифицирования, мин

Химический состав модификатора, вес./

Состав

75".

Карбид кремния

Порошок графитированных электродов

10

20 и 1 f, 1Глубина кг/мм мм отбела мм

1

40 30 34

Д кг/мм мм

6„, к г /мм

1, мм

42 3,0 42

3,1

Составитель А.Кондратьев

Редактор Л.Авраменко Техред И,Гайду Корректор A.Дзятко

Заказ 1045/3 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Из данных таблицы видно, что у чугунов, обработанных модификатором, содержащем 3-6i порошка графитированных электродов фракции 0,20,4 мм, 7i карбида кремния и 75 ферросилиция наблюдается сохранение высоких физико-механических свойств на протяжении 15-20 мин, в то время как у состава 7 наблюдается снижение механических характеристик через

15 мин после модифицирования.

Так, предел прочности при изгибе при истечении 20 мин после модифицирования возрастает до 6 кгс/мм, стрела прогиба до 0,3 мм и глубина отбела уменьшается на 2-4 мм.

Предварительный расчет ожидаемой экономической эффективности составляет 7-8 руб. при производстве 1 т чугунных отливок за счет увеличения времени и стабильности действия модификатора в 1,2 раза, повышения физико-механических свойств в 1,1 раза и уменьшения отбела на 40

43 3,0 44 3,0 42 3,0 3-4

39 26 41 29 39 28 23 го Формула изобретения

Модификатор для чугуна, содержащий Ферросилиций 751 и углеродсодержащий материал, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения г времени и стабильности действия модификатора, повышения физико-механических свойств чугуна и уменьшения отбела, в качестве углеродсодержащего материала он содержит порошок графитированных электродов и карбид кремния при следующем соотношении компонентов, вес. l:

Порошок графитированных электродов 3-5

Карбид кремния 5-10

Ферросилиций 75 Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4в l. Авторское свидетельство СССР

é 469763, кл. С 22 С 35/00, 1975

2. Патент Японии У 7602-37, кл. С 21 С 1/00, 1962.