Модификатор

 

<и>943315

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сою2 Советских

Социалистических

Ресиубпни (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22)Заявлено 03.11.80 (21) 3001780/22-02 с присоединением заявки № (23)Приоритет(51}М. Кл.

С 22 С 35/00

9кударстесккыВ кенктет

CCCP па делен язебретеккй н аткрытвй

Опубликовано 15.07 82 Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (53) УЙК 669.15- 198 (088. 8) М.Ф.Маслак, Е.Г.Дубченко, Б.M.Àñòàøêåâè÷, Н.А.Рюмшин, Jl.Ñ.Ðóäíèöêèé, .В.М.Супоницкий, А.В.Мерсон и В.К.Фролов (72) Авторы изобретения

Днепропетровский тепловозоремонтный завод (7!) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР

Редкоземельные металлы

Медь

Олово

Углерод

Железо

Кремний

1-10

10 30

0,5=6

0,5-6

1-15

Остальное

Изобретение относится к литейному производству, в частности к модифи" цированию,рафинированию и легированию. чугунов, и. может быть использовано для получения высокопрочных чугунов с перлитной металлической основой„ обладающих наряду с высокими механическими свойствами достаточно высокими износостойкостью и сопротивляемостью задирам при трении, а также низкой склонностью к отбеливанию при литье. Эти свойства чугунов имеют важное значение при изготовлении отливок, работающих при высоких механических нагрузках в трущихся узлах, например, цилиндровых втулок, поршневых колец двигателей и других ответственных деталей.

Известен комплексный модификатор (1 j, содержащий, вес.3:

Магний 5-10

Кальций 3-15

Однако в составе модификатора отсутствует такой эффективный графитито зирующий элемент, как алюминий, вследствие чего склонность чугуна к отбеливанию после модифицирования снижается недостаточно, причем содержание в модификаторе комплекса элементов — магния, редкоземельных металлов, кальция и бария при относительно большом количестве магния обуславливает наличие пироэффекта при вводе модификатора в чугун. Кроме того, содержание бария предполагает получение модификатора методами восстановления компонентов из руд (соединений), что для линейного проиэ5-55

0-5

10""40

0-5

Таблица 1

1 Содержание компонентов, вес.3

Fe Cu Al Ca Mg РЗМ V Sn Si

Известный

28,5 29,2 3,5 1.0,4 0,6 7,7

33,3 9,0 18,6 11,5 4,9 0,9

20,1

22,8

Предлагаемый

2,6 41,5

3,4 28,8

4,9 22,7

6,8 5,2

4,0 8,7

1,1 11,8

8,3 29,5 4,2 1,4 0,5

15,5 20,6 12,6 3,9 2,5

19,8 10,3 18,4 6,0 5,0

3 94331 водства неудобно и для условий боль" шинства литейных цехов практически неосуществимо. Следовательно, модификатор не обеспечивает достаточного

ypoBHR износостойкости и сопротивляемости задирам чугуна при трении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является комплексный модификатор f2), содержащий вес.4: 1о

Железо 4-60

Кремний, марганец, медь, алюминий (один элемент .или несколько)

Никель

Кальций

Магний

Редкоземельные металлы До ?0 го

Однако высокое содержание кальция в данном модификаторе обуславливает повышенный угар этого компонента, повышенное ошлакование частиц модификатора, а также ограничивает воз- zs можность получения модификатора сплавлением исходных компонентов.

Кроме того, модифицированный чугун имеет недостаточно высокий уровень износостойкости и сопротивляемости зо задиру при трении.

Цель изобретения - повышение антифрикционных свойств чугуна.

Указанная цель достигается тем, что модификатор, содержащий железо, медь, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы и кремний, дополнительно содержит ванадий м олово

5 б при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Железо 8,3-19,8

Медь 10,3-29,5

Алюминий 4,2-18,4

Кальций 1,4-6,0

Магний 0,5-5,0

Редкоземельные ме. таллы 1,1-6,8

Ванадий 5,2"11,8

Олово 2,6-4,9

Кремний 22,7-41,5

Комплексный модификатор получают простым и удобным для условий литейных цехов сплавлением исходных компонентов.

Пример. Выплавку модификатора осуществляют в индукционной печи МГП-102. В разогретый до 400"

500 С тигель печи загружают чушковый магний, цериевый мишметалл, силикокальций, алюминий, ферросилиций, кристаллический кремний, феррованадий и медь. Шихту расплавляют. При необходимости, в процессе расплавления и перегрева, производят подшихтовку по кремнию и железу (соответственно кристаллическим кремнием или высокопроцентным ферросилицием ФС-90, ФС-75 и низкокремнистым ферросилицием ФС-2Я . Расплав тщательно перемешивают,. счищают шлак и вводят олово. Разливку модификатора производят в форме плит, удобных дпя дробления.

Составы выплавленных модификаторов приведены в табл.

Результаты испытаний свойств модифицированного чугуна приведены в табл. 2.

Таблица 2

Сопротив ление за .2. кгс/см

Износ мг/100 ч

Количество феррита, Ф площади шлифа

Предел прочнос ти при растяжении, кгс/мм

Состав

Известный

45,3

80,5 153

96,2 138

57,8

Предлагаемый

2,4

63,7 193

57,5 214

57,2 206

223 Вермику- Нет лярная

Нет

230

Вермикулярная

52,5

248 Шаровидная Нет

2,8

59 0 содержит ванадий и олово при следующем соотношении компонентов, вес.Ь

4о Железо 8,3-19„8

Медь 10,3-29,5

Алюминий 4,2вв18, 4

Кальций 1э4 6э0

Магнии 0в55э0

4з Редкоземельные металлы 1,1-6,8

Ванадий 5,2-11,8

Олово 2,6-4 9

Кремний 22,7-41,5

Таким образом, предлагаемый модификатор по сравнению с известным обеспечивает повышение износостой" кости на 334 и сопротивления задиру на 404, не снижая при этом механи" ческих свойств чугуна (см. табл. 2).

Применение предлагаемого комплексного модификатора позволяет Повысить эксплуатационную стойкость деталей дизелей примерно на 25-351. формула изобретения

Ю

Модификатор, содержащий железо, Источники информации, медь, алюминий, кальций,.магний, принятые во внимание при экспертизе редкоземельные металлы и кремний, 1. Авторское свйдетельство СССР о.т л и ч а ю шийся тем, что, И 579335, кл C 22 C 35/00 1377. с целью повышения антифрикционных 2. Патент .ФРГ II 1284433, свойств чугуна, он дополнительно. . кл. 18 С 1/08, опублик. 1968.

ВНИИПИ Заказ 5041/36 Тираж 660 Подписное

° веЕеееееЕ вевееееееввеев еее е !

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

5 9433

Модифицированию подвергают чугун химического состава, вес.4: углерод

3,38, кремний 1,54, марганец 0,75, хром 0,14, никель 0,47, Фосфор 0,12, сера 0,023, железо остальное. Чугун выплавляют в индукционной печи

ИЧТ-25М1. При 1430-1450 С чугун выпускают в подогретый ковш емкостью

50 кг, на дно которого помещают 1 кг (23 от массы чугуна) дробленного до 1в фракции 1-3 мм модификатора, составов, приведенных в табл. 1. Металл в ков=

15 0 шике перемешивают, очищают шлак и при температуре чугуна 1320-134(f С производят заливку пробы в виде полого цилиндра с наружным диаметром

250 мм, высотой 300 мм и толщиной стенки 30 мм, из которой в последующем вырезают образцы для испытания свойств чугуна.

Относи- Твер- Преоблательное дость дающая удлине- .НВ, форма ние, Ъ .кгс/мм графита

3,6 212 Вермику- 20 лярная

4,1 . 217 Шаровидная 35