RU2553125C1 - Modifying mixture - Google Patents

Modifying mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2553125C1
RU2553125C1 RU2013150628/02A RU2013150628A RU2553125C1 RU 2553125 C1 RU2553125 C1 RU 2553125C1 RU 2013150628/02 A RU2013150628/02 A RU 2013150628/02A RU 2013150628 A RU2013150628 A RU 2013150628A RU 2553125 C1 RU2553125 C1 RU 2553125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modifying mixture
cast iron
melt
carbonate
mechanical properties
Prior art date
Application number
RU2013150628/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013150628A (en
Inventor
Валерий Александрович Коровин
Игорь Олегович Леушин
Ольга Валерьевна Токарникова
Валерий Константинович Седунов
Павел Анатольевич Слузов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ
ОАО "Литейно-механический завод"
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 "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ, ОАО "Литейно-механический завод" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ
Priority to RU2013150628/02A priority Critical patent/RU2553125C1/en
Publication of RU2013150628A publication Critical patent/RU2013150628A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2553125C1 publication Critical patent/RU2553125C1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: modifying mixture contains the following components in wt %: barium carbonate 40-50, calcined soda 10-20, strontium carbonate 40-45.
EFFECT: invention increases physical and mechanical properties of treated melts of high-strength cast iron and copper alloys.
1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к модификаторам, используемым при производстве чугуна и медных сплавов. Известны рафинирующие флюсы для обработки расплавов медной группы для удаления из расплавленного металла растворенных в них вредных примесей.The invention relates to metallurgy, and in particular to modifiers used in the production of cast iron and copper alloys. Refining fluxes are known for processing copper group melts to remove harmful impurities dissolved in the molten metal.

Для очистки медных сплавов применяют флюсы: (перекись бария или натрия), (окись меди, серно кислые барий и калий). Эти флюсы узконаправленного действия, например, для очистки от механических загрязнений, от алюминия и сурьмы и экологически неблагоприятные (Справочник литейщика. М., Машиностроение, 1971, 112-113 с.).To clean copper alloys, fluxes are used: (barium or sodium peroxide), (copper oxide, sulfuric acid barium and potassium). These fluxes are narrowly targeted, for example, for cleaning from mechanical impurities, from aluminum and antimony and are environmentally unfavorable (Handbook of a caster. M., Mechanical Engineering, 1971, 112-113 pp.).

Известна также модифицирующая смесь по патенту РФ на изобретение №2298047 С22С 35/00, C21C 1/02, С22С 25/00 опубл. 27.04.2007 г.Also known modifying mixture according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2298047 C22C 35/00, C21C 1/02, C22C 25/00 publ. 04/27/2007

Известная модифицирующая смесь используется при производстве отливок из серого чугуна и алюминиевых сплавов, содержит углекислый барий и борную кислоту, дополнительно содержит кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас. %:The known modifying mixture is used in the production of castings from gray iron and aluminum alloys, contains barium carbonate and boric acid, additionally contains soda ash in the following ratio, wt. %:

Углекислый барий - 70-80Barium carbonate - 70-80

Борная кислота - 10-17Boric acid - 10-17

Кальцинированная сода - 8-15Soda Ash - 8-15

Использование при производстве серого чугуна и алюминиевых сплавов позволяет повысить механические свойства и расширяет возможности модифицирующей смеси.Use in the production of gray cast iron and aluminum alloys can improve the mechanical properties and expands the capabilities of the modifying mixture.

Известная модифицирующая смесь является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению и выбрана заявителем в качестве ближайшего аналога.Known modifying mixture is the closest in combination of essential features to the claimed invention and is selected by the applicant as the closest analogue.

Недостатками известной модифицирующей смеси являются невысокие физико-механические свойства получаемого металла и возможность использования ее только для серого чугуна и алюминиевых сплавов. Известная модифицирующая смесь не может быть использована при модифицировании сплавов медной группы (латунь, бронза) и при модифицировании высокопрочного чугуна.The disadvantages of the known modifying mixture are the low physical and mechanical properties of the resulting metal and the possibility of using it only for gray cast iron and aluminum alloys. The known modifying mixture cannot be used in the modification of copper group alloys (brass, bronze) and in the modification of ductile iron.

Решаемая задача - расширение эксплуатационных возможностей модифицирующей смеси.The task at hand is the expansion of the operational capabilities of the modifying mixture.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение физико-механических свойств сплавов.The technical result of the claimed invention is to increase the physico-mechanical properties of the alloys.

Указанный технический результат достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая углекислый барий и кальцинированную соду, согласно изобретению дополнительно содержит карбонат стронция при следующем соотношении компонентов, мас. %:The specified technical result is achieved in that the modifying mixture containing barium carbonate and soda ash, according to the invention additionally contains strontium carbonate in the following ratio, wt. %:

Углекислый барий - 40-45Barium carbonate - 40-45

Кальцинированная сода - 10-20Soda Ash - 10-20

Карбонат стронция - 40-45Strontium Carbonate - 40-45

Указанная модифицирующая смесь может быть использована для повышения физико-механических свойств, как при производстве серого чугуна и особенно высокопрочного чугуна, так и медных сплавов (см. таблицу).The specified modifying mixture can be used to increase physical and mechanical properties, both in the production of gray cast iron and especially high-strength cast iron, and copper alloys (see table).

Повышение содержания углекислого бария и кальцинированной соды свыше 45 и 20% соответственно ведет к увеличению неметаллических включений в расплаве. Снижение их содержания менее 40 и 10% соответственно ослабляет модифицирующий эффект.An increase in the content of barium carbonate and soda ash over 45 and 20%, respectively, leads to an increase in non-metallic inclusions in the melt. A decrease in their content of less than 40 and 10%, respectively, weakens the modifying effect.

Увеличение содержания карбоната стронция свыше 45% ведет к появлению газовой пористости и появлению в структуре двойной эвтектики. Уменьшение его содержания ниже 40% ведет к нарушению соотношения с углекислым барием, снижает дегазирующее воздействие и укрупнение структурных составляющих, что снижает свойства сплава.An increase in the content of strontium carbonate over 45% leads to the appearance of gas porosity and the appearance of a double eutectic in the structure. A decrease in its content below 40% leads to a violation of the ratio with barium carbon dioxide, reduces the degassing effect and the enlargement of structural components, which reduces the properties of the alloy.

Все компоненты модифицирующей смеси представляют собой порошки светлого вида, перед применением которые необходимо просушить при температуре 80-100°C в течение 20-30 минут.All components of the modifying mixture are light-colored powders, which must be dried at 80-100 ° C for 20-30 minutes before use.

При введении углекислого бария и кальцинированной соды в чугун происходит их диссонация с образованием ВаО (оксида бария), Na2O (оксида натрия), СО2 (углекислого газа). Оксид бария за счет структуры соответствия может быть дополнительным зародышем для графитового включения, что соответственно способствует измельчению графита.When barium carbonate and soda ash are introduced into cast iron, they dissociate with the formation of BaO (barium oxide), Na 2 O (sodium oxide), CO 2 (carbon dioxide). Due to the correspondence structure, barium oxide can be an additional nucleus for graphite inclusion, which accordingly contributes to the grinding of graphite.

Оксид натрия (Na2O) образует соединение с серой, десульфурируя расплав, и образующиеся сульфиды могут выступить в роли зародышей для графита, т.е. активизируя процесс графитизации и измельчая графитовые включения, что способствует повышению физико-механических свойств. Выделяющийся углекислый газ дегазирует и перемешивает чугун, что способствует однородности и стабильности структуры.Sodium oxide (Na 2 O) forms a compound with sulfur, desulfurizing the melt, and the resulting sulfides can act as nuclei for graphite, i.e. activating the process of graphitization and grinding graphite inclusions, which helps to increase physical and mechanical properties. The emitted carbon dioxide degasses and mixes the cast iron, which contributes to the uniformity and stability of the structure.

При введении в расплав карбоната стронция он диссонцирует на оксид стронция (SrO) и углекислый газ (CO2). Оксид стронция выступает как зародыш графита, усиливая процесс первичной графитизации, а углекислый газ включается в ранее описанный процесс.When strontium carbonate is introduced into the melt, it dissociates into strontium oxide (SrO) and carbon dioxide (CO 2 ). Strontium oxide acts as a graphite nucleus, enhancing the process of primary graphitization, and carbon dioxide is included in the previously described process.

Из таблицы видно, что введение модификатора, состоящего из углекислого бария, кальцинированной соды и карбоната стронция, приводит к десульфурации и дегазации расплава, образующиеся при этом тугоплавкие соединения служат подложками для кристаллизации графита, при этом поверхностно активнее свойства Na, Ba и Sr способствуют измельчению и улучшению формы графита, что приводит к измельчению графита и благоприятному изменению его формы. Данное воздействие влечет за собой повышение физико-механических свойств чугуна.The table shows that the introduction of a modifier consisting of barium carbonate, soda ash and strontium carbonate leads to desulfurization and degassing of the melt, the resulting refractory compounds serve as substrates for the crystallization of graphite, while the more active surface properties of Na, Ba and Sr contribute to grinding and improving the shape of graphite, which leads to grinding of graphite and a favorable change in its shape. This effect entails an increase in the physico-mechanical properties of cast iron.

Механизм воздействия карбоната стронция на медные сплавы (латунь) состоит во взаимодействии стронция с примесями (алюминий, железо) за счет высоких поверхностно-активных свойств с образованием интерметаллидных соединений, удаляемых из расплава борботацией пузырьками CO2, выделяющимися из ВаСО3, Na3СО3, SrСО3, при их разложении.The mechanism of the effect of strontium carbonate on copper alloys (brass) consists in the interaction of strontium with impurities (aluminum, iron) due to high surface-active properties with the formation of intermetallic compounds removed from the melt by bubbling with CO 2 bubbles released from BaCO 3 , Na 3 CO 3 , SrCO 3 , upon their decomposition.

Введение Na и Ва приводит к измельчению структуры за счет увеличения поверхностного натяжения на границе двойной эвтектики и зародыш-расплав.The introduction of Na and Ba leads to a refinement of the structure due to an increase in surface tension at the interface between the double eutectic and the melt – nucleus.

Химические соединения, образующиеся при разложении компонентов модификатора и взаимодействии их с расплавом, выступают в роли зародышей формирующихся зерен, способствуют их измельчению, что, соответственно, повышает физико-механические свойства металла.Chemical compounds formed during the decomposition of the modifier components and their interaction with the melt act as nuclei of the forming grains, contribute to their grinding, which, accordingly, increases the physicomechanical properties of the metal.

Пример осуществления: компоненты модификатора в виде порошков в необходимых количествах засыпаются в бумажный пакет. Расплав чугуна, например, марки СЧ15, выплавленный в вагранке при температуре 1400°C, выдается в разливочный ковш и при этом вводится пакет с модификатором.An example of implementation: the components of the modifier in the form of powders in the required quantities are poured into a paper bag. Cast iron melt, for example, grade СЧ15, melted in a cupola at a temperature of 1400 ° C, is discharged into a casting ladle and a modifier bag is introduced.

Модификатор вводится в расплав в количестве 0,045-0,055% от веса обрабатываемого расплава. Затем металл разливается по формам и при этом разливаются образцы для испытания на механические свойства (таблица).The modifier is introduced into the melt in the amount of 0.045-0.055% of the weight of the processed melt. Then the metal is poured into molds and the samples are poured for testing for mechanical properties (table).

По аналогичной схеме осуществляется модифицирование расплава латуни, выплавленного в индукционной печи.A similar scheme is used to modify the melt of brass smelted in an induction furnace.

п/пp / p Состав смесиMixture composition Физико-механические свойстваPhysical and mechanical properties СЧ-15SCH-15 ЛС-59LS-59 ВЧ-45Hf-45 ВаСО3 BaCO 3 NaCO3 NaCO 3 SrCO3 Srco 3 σв кг/мм2 σ in kg / mm 2 НВHB σв кг/мм2 σ in kg / mm 2 δ, %δ,% НВHB σв кг/мм2 σ in kg / mm 2 δ, %δ,% НВHB 1one 4545 1010 4545 21,021.0 179179 46,546.5 18,518.5 48,248,2 9,09.0 171171 22 4040 20twenty 4040 21,721.7 183183 47,547.5 17,017.0 49,549.5 2,52,5 176176 33 4343 14fourteen 4343 23,523.5 190190 48,048.0 15,515,5 51,451,4 10,010.0 176176 4four 50fifty 15fifteen 3535 18,318.3 210210 52,252,2 10,010.0 10,010.0 53,553.5 191191 55 30thirty 20twenty 50fifty 17,017.0 196196 43,543.5 20,620.6 43,543.5 11,011.0 156156 66 15,015.0 210210 40,040,0 10,010.0 45,045.0 7,07.0 163163 ГОСТ 1583-92GOST 1583-92 ГОСТ 17711-93GOST 17711-93 ГОСТ 7293-85GOST 7293-85 77 прототипprototype 19,5-20,019.5-20.0 210-220210-220 -- -- -- -- --

Claims (1)

Модифицирующая смесь, используемая для обработки расплавов чугуна и медных сплавов, характеризующаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %:
Углекислый барий 40-45 Кальцинированная сода 10-20 Карбонат стронция 40-45
The modifying mixture used to process molten iron and copper alloys, characterized in that it contains components in the following ratio, wt. %:
Barium carbonate 40-45 Soda ash 10-20 Strontium carbonate 40-45
RU2013150628/02A 2013-11-13 2013-11-13 Modifying mixture RU2553125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150628/02A RU2553125C1 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Modifying mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150628/02A RU2553125C1 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Modifying mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013150628A RU2013150628A (en) 2015-05-20
RU2553125C1 true RU2553125C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53283848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150628/02A RU2553125C1 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Modifying mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2553125C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1435642A1 (en) * 1986-11-24 1988-11-07 Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении Flux for copper alloys
US6177045B1 (en) * 1996-01-16 2001-01-23 Elkem Asa Composition and method for inoculating low sulphur grey iron
RU2298047C2 (en) * 2005-06-06 2007-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) Modifying mixture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1435642A1 (en) * 1986-11-24 1988-11-07 Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении Flux for copper alloys
US6177045B1 (en) * 1996-01-16 2001-01-23 Elkem Asa Composition and method for inoculating low sulphur grey iron
RU2298047C2 (en) * 2005-06-06 2007-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) Modifying mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013150628A (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4974591B2 (en) Graphite spheroidizing agent and method for producing spheroidal graphite cast iron using the same
JP6869261B2 (en) Gray cast iron inoculant
KR20120129719A (en) Manufacturing method of alloys and alloys fabricated by the same
RU2553125C1 (en) Modifying mixture
KR102294309B1 (en) Smelting method of ultra-low carbon 13Cr stainless steel
RU2704153C1 (en) Modifying mixture
JP2012082513A (en) Desulfurizing agent and desulfurization method for hot metal
RU2298047C2 (en) Modifying mixture
RU2490351C1 (en) Aluminium-based cast alloy
RU2443785C1 (en) Flux cored wire filler for out-of-furnace treatment of metallurgical melts
JP4554120B2 (en) Mold powder for continuous casting
ES2958750T3 (en) Silicon-based alloy, method for producing the same and use of such alloy
US4162159A (en) Cast iron modifier and method of application thereof
RU2456349C1 (en) Procedure for out-of-furnace treatment of iron-carbon melt
US3107995A (en) Refining material for iron and steel and method of producing same
US2272277A (en) Process of manufacturing steel
US501233A (en) Alloy
KR20020057596A (en) Aluminum-Manganese Deoxidizer Using for Deoxidation Process of Hot-Metal
RU2590772C1 (en) Method for production of aluminium cast iron
RU2588965C1 (en) Method for modification of cast iron
RU2639186C2 (en) Pseudo-master alloy
US1700460A (en) Metallurgical process
US1785060A (en) Metallurgical process
KR100900650B1 (en) Calcium Cored Wire for Controlling Calcium Content in Molten Steel and Method for Controlling Calcium Content in Molten Steel Using the Wire
JP2018144046A (en) Mold powder for continuous casting, and continuous casting method for steel

Legal Events

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

Effective date: 20151114