RU2459001C1 - Модифицирующая смесь для чугуна - Google Patents

Модифицирующая смесь для чугуна Download PDF

Info

Publication number
RU2459001C1
RU2459001C1 RU2010154625/02A RU2010154625A RU2459001C1 RU 2459001 C1 RU2459001 C1 RU 2459001C1 RU 2010154625/02 A RU2010154625/02 A RU 2010154625/02A RU 2010154625 A RU2010154625 A RU 2010154625A RU 2459001 C1 RU2459001 C1 RU 2459001C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cast iron
cast
modifying
iron
magnesium
Prior art date
Application number
RU2010154625/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010154625A (ru
Inventor
Виктор Анатольевич Алов (RU)
Виктор Анатольевич Алов
Михаил Иванович Карпенко (BY)
Михаил Иванович Карпенко
Ульяна Сергеевна Хомец (BY)
Ульяна Сергеевна Хомец
Олег Модестович Епархин (RU)
Олег Модестович Епархин
Илья Николаевич Куприянов (RU)
Илья Николаевич Куприянов
Валерия Анатольевна Иванова (RU)
Валерия Анатольевна Иванова
Юрий Михайлович Горовой (RU)
Юрий Михайлович Горовой
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет"
Priority to RU2010154625/02A priority Critical patent/RU2459001C1/ru
Publication of RU2010154625A publication Critical patent/RU2010154625A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2459001C1 publication Critical patent/RU2459001C1/ru

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, в частности к смесям для микролегирования и модифицирования высокопрочных чугунов, работающих в условиях абразивного и фрикционного изнашивания, используемых для изготовления литых деталей механизмов трения. Смесь содержит, мас.%: магний 12-17, графит 15-20, борный ангидрид 12-15, гидрид кальция 7-11, нитрид бора 10-20, феррофосфор 8-12, ферросилиций - остальное. Изобретение позволяет повысить стабильность модифицирующего эффекта, износостойкость и фрикционные свойства чугуна. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области металлургии в частности, к модифицирующим смесям для микролегирования и модифицирования высокопрочных чугунов, работающих в условиях абразивного и фрикционного изнашивания, используемых для изготовления литых деталей механизмов трения.
Известна модифицирующая смесь для обработки жидкого чугуна (а.с. СССР №1254048, МПК C22C 35/00, 1986), содержащая, мас.%:
Ферросилиций 25-30
Силикокальций 30-40
Графит остальное.
Однако при использовании этой модифицирующей смеси отмечается низкая усвояемость. Малый по времени (до 10 минут) модифицирующий эффект, структура чугуна крупнозернистая (ПД 1,4-ПД 1,6), что является препятствием для получения высоких технологических и механических свойств чугуна в отливках.
Известна так же модифицирующая смесь для обработки жидкого чугуна (патент BY №9935, МПК C22C 35/00, 2007), содержащая, мас.%:
Ферросилиций 25-40
Ферросплав, содержащий 6,5-8,5% магния 25-40
Графит измельченный остальное.
При использовании этой модифицирующей присадки не достигается существенного измельчения структуры, повышения фрикционных свойств чугуна в отливках, создается неблагоприятный пироэффект.
По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к предложенной является модифицирующая смесь для чугуна (а.с. №1239162, МПК C22C 35/00, 1986, прототип), содержащая, мас.%:
Магний 12-17
Графит 15-28
Борный ангидрид 12-17
Гидрид кальция 8-14
Ферросилиций остальное
Эта модифицирующая смесь изготавливается простым перемешиванием компонентов в лабораторных бегунах. После обработки чугуна содержание углерода и магния в нем повышается, а структура чугуна в отливках содержит 85-90% перлита, 10-15% феррита. Механические свойства модифицированного чугуна: предел прочности при растяжении 820-850 МПа, ударная вязкость 32-35 Дж/см2, относительное удлинение 7-8% и интенсивность изнашивания в агрессивных средах (0,59-0,68)·10-8 циклов. Степень усвоения магния 35-40%. Расход модификатора составляет 1,0-1,4% от массы чугуна.
Недостатком известной модифицирующей смеси является нестабильность модифицирующего эффекта, низкие износостойкость и фрикционные свойства чугуна в отливках.
Задачей данного технического решения является повышение стабильности модифицирующего эффекта, износостойкости и фрикционных свойств чугуна.
Поставленная задача решается тем, что модифицирующая смесь для чугуна, содержащая магний, графит, борный ангидрид, гидрид кальция и ферросилиций, дополнительно содержит нитрид бора и феррофосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магний 12-17
Графит 15-20
Борный ангидрид 12-15
Гидрид кальция 7-11
Нитрид бора 10-20
Феррофосфор 8-12
Ферросилиций остальное
Дополнительное введение нитрида бора в количестве 10-20 мас.% увеличивает количество центров кристаллизации в чугуне, измельчает структуру, повышает износостойкость и эффект модифицирования, что обеспечивает повышение прочностных и фрикционных свойств модифицированного чугуна. При концентрации нитрида бора менее 10 мас.% износостойкость и фрикционные свойства недостаточны, а при увеличении их более 20 мас.% увеличивается угар, снижается стабильность модифицирования, упруго-пластических свойств и износостойкости.
Введение феррофосфора в количестве 8-12 мас.% связано с его положительным влиянием на износостойкость, коэффициент трения и другие фрикционные свойства чугуна. При концентрации феррофосфора менее 8 мас.% увеличивается содержание феррита в структуре чугуна и снижается износостойкость, а при содержании феррофосфора более 12 мас.% снижаются характеристики удароустойчивости и упруго-пластических свойств чугуна.
Проведены исследования процессов модифицирования порошковыми магнийсодержащими смесями и производства литых деталей заливкой модифицированного чугуна в песчано-глинистые формы с анализом качества чугунов в отливках в лабораторных условиях. Плавка чугуна проводилась в открытой индукционной печи методом переплава.
Для изготовления модифицирующих смесей использовали измельченный графит, порошок магния Мг1, измельченный ферросилиций Фс-75, борный ангидрид (B2O3), порошок гидрида кальция (CaH2), феррофосфор (ФФ) и нитрид бора (BN), которые перемешивали в лабораторных бегунах в течение 1-3 минут.
В табл.1 приведены составы смесей, используемых при модифицировании чугуна известными и предложенными составами.
Известную модифицирующую смесь состава 1 вводили в чугун в количестве 1,2% от массы чугуна; смеси предложенного состава 2,3 и 4 в количестве 0,35; смесь состава 5 в количестве 1,0% и состава 6 в количестве 0,6% от массы расплава. Температура чугуна при модифицировании составляла 1410±20°С.
Порошковые смеси использовали при модифицировании чугунов, выпускаемых в раздаточный ковш и содержащих 3,0-3,5% углерода; 0,6-0,8% марганца; 0,1-0,2% хрома; до 0,6% фосфора; 0,05-0,1% никеля; 0,01-0,03% азота; 0,1% серы. Углеродный эквивалент в чугунах при модифицировании известной смесью был 4,2% (состав 1).
Из модифицированного чугуна отливали образцы для механических и технологических испытаний и технологические пробы. Механические свойства чугуна определяли на литых образцах и стандартных пробах по результатам 3-4 измерений. Оценку структуры производили по ГОСТ 3443-87.
В табл.2 приведены данные об особенностях модифицирования, усвоения модифицирующих компонентов, механические и фрикционные свойства модифицированных чугунов в отливках.
Как видно из табл.2, износостойкость, механические и пластические свойства чугуна, обработанного при температуре 1410±20°С модифицирующей смесью предложенного состава, значительно выше, чем при обработке модифицирующей смесью базового состава 1 и составов 5 и 6, содержание компонентов в которых выходит за предложенные пределы.
Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемой модифицирующей смеси для чугуна обуславливается снижением расхода модификатора в 2-3 раза и повышением износостойкости и служебных свойств.
Таблица 1
Наименование компонентов Содержание компонентов в модифицирующей смеси, мас.% (ферросилиций - остальное)
1 (Изв.) 2 3 4 5 6
Магний 12 12 15 17 11 18
Графит 26 15 17 20 22 11
Борный ангидрид 16 12 14 15 11 16
Гидрид кальция 14 7 9 11 5 14
Нитрид бора - 10 19 20 7 21
Феррофосфор - 8 9 12 7 13
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Модифицирующая смесь для чугуна, содержащая магний, графит, борный ангидрид, гидрид кальция и ферросилиций, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрид бора и феррофосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Магний 12-17 Графит 15-20 Борный ангидрид 12-15 Гидрид кальция 7-11 Нитрид бора 10-20 Феррофосфор 8-12 Ферросилиций Остальное
RU2010154625/02A 2010-12-30 2010-12-30 Модифицирующая смесь для чугуна RU2459001C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010154625/02A RU2459001C1 (ru) 2010-12-30 2010-12-30 Модифицирующая смесь для чугуна

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010154625/02A RU2459001C1 (ru) 2010-12-30 2010-12-30 Модифицирующая смесь для чугуна

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010154625A RU2010154625A (ru) 2012-07-10
RU2459001C1 true RU2459001C1 (ru) 2012-08-20

Family

ID=46848250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010154625/02A RU2459001C1 (ru) 2010-12-30 2010-12-30 Модифицирующая смесь для чугуна

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2459001C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1239162A1 (ru) * 1985-01-03 1986-06-23 Производственное Объединение "Гомсельмаш" Модифицирующа смесь
SU1475959A1 (ru) * 1987-05-04 1989-04-30 Могилевское Отделение Физико-Технического Института Ан Бсср Модифицирующа смесь
EP2100975A1 (en) * 2008-02-26 2009-09-16 Corus Technology BV Method and device for treating a molten metal for producing metal castings

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1239162A1 (ru) * 1985-01-03 1986-06-23 Производственное Объединение "Гомсельмаш" Модифицирующа смесь
SU1475959A1 (ru) * 1987-05-04 1989-04-30 Могилевское Отделение Физико-Технического Института Ан Бсср Модифицирующа смесь
EP2100975A1 (en) * 2008-02-26 2009-09-16 Corus Technology BV Method and device for treating a molten metal for producing metal castings

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010154625A (ru) 2012-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104357736B (zh) 一种钒钛蠕墨铸铁
NO20161091A1 (en) Cast Iron Inoculant and Method for Production of Cast Iron Inoculant
CN1068632C (zh) 孕育低硫灰口铸铁的组合物
RU2281982C1 (ru) Чугун
RU2459001C1 (ru) Модифицирующая смесь для чугуна
RU2416660C1 (ru) Износостойкий чугун
RU2452786C1 (ru) Износостойкий чугун
RU2401316C1 (ru) Износостойкий чугун
CN110257580A (zh) 一种用于改善灰铸铁中石墨形态的孕育剂及其制备工艺
RU2365660C1 (ru) Чугун
RU2620206C2 (ru) Способ графитизирующего модифицирования чугуна
CN104195416A (zh) 一种球墨铸铁孕育剂及其制备方法和应用
RU2521915C1 (ru) Модификатор
RU2376101C1 (ru) Комплексная экзотермическая смесь
RU2511213C1 (ru) Износостойкий чугун с шаровидным графитом
RU2588965C1 (ru) Способ модифицирования чугуна
RU2751503C1 (ru) Модификатор
RU2352673C1 (ru) Модификатор для серого чугуна
RU2552820C2 (ru) Серый фрикционный чугун
RU2451100C1 (ru) Износостойкий чугун
RU2454294C1 (ru) Комплексная экзотермическая смесь
RU2348732C1 (ru) Чугун
RU2631930C1 (ru) Модификатор
RU2457256C2 (ru) Модифицирующая смесь
RU2448183C1 (ru) Износостойкий чугун

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141231