SU1036783A1 - Modifier for cast iron - Google Patents
Modifier for cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1036783A1 SU1036783A1 SU823445670A SU3445670A SU1036783A1 SU 1036783 A1 SU1036783 A1 SU 1036783A1 SU 823445670 A SU823445670 A SU 823445670A SU 3445670 A SU3445670 A SU 3445670A SU 1036783 A1 SU1036783 A1 SU 1036783A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- modifier
- iron
- cast iron
- magnesium
- titanium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержащий кремний, магний, барий, алюминий, кальций, медь и железо. отличающийс тем, что, с целью повышени механических свойств чугуна, он дополнительно держит титан и редкоземельные металлы при следующем соотношении ком понентов , вес.%: Кремний60,0-78,0 Магний0,1-2,0 Барий0,1-5,0 Алюминий0,1-4,0 Кальций0,1-4,0 Медь0,1-5,0 Титан0,1-15,0 Редкоземельные 0,1-5,0 металлы о SS Железо ОстальноеMODIFIER FOR CAST IRON containing silicon, magnesium, barium, aluminum, calcium, copper and iron. characterized in that, in order to increase the mechanical properties of cast iron, it additionally holds titanium and rare earth metals in the following ratio of components, wt.%: Silicon 60.0-78.0 Magnesium 0.1-2.0 Barium0.1-5.0 Aluminum0.1-4.0 Calcium0.1-4.0 Copper0.1-5.0 Titanium0.1-15.0 Rare-earth 0.1-5.0 Metals about SS Iron Rest
Description
0000
а but
0000
00 Изобретение относитс к металлургии/ н частности к изысканию с тавов модификаторов, способствующих повышению механических свойст чугуна и устранению свободного це ментита в литой структуре: Известен модификатор 1J, соде жащий, вес..%: Кремний25-55 Марганец10-30 Кальций3-10 Алюминий1,5-10 Магний0,6-3,0 Стронций3-10 ЖелезоОстальное К недостаткам следует отнести низкие механические свойства чугу на, полученные в результате обраб ки известным модификатором, и положение свободного цементита в его структуре при литье в кокиль. Наиболее близким к предлагаемо по технической сущности и достига мому результату вл етс модифика тор C2J, содержащий, вес.%: Барий20-45 Кальций0,5-10 Железо1-15 Алюминий 0,3-4 Магний0,1-2 Медь . 0,01-0,5 Кремний Остальное Недостатком известного модификатора вл етс слабое дегазирующее и упрочн ющее действие, что ограничивает его использование дл модифицировани чугуна при производ ве отливок,которые подвергаютс мех нической обработке, ударным нагру кам и должны иметь высокую гидро плотность . Кроме того, высокое содержание бари 1,20-45%) в модификаторе приводит к кристаллизации чугуна с о белом и снижению количества графитовых включений, в том числе шаро видной формы. Структура чугуна получаетс ледебуритна . Цель изобретени - повышение механических свойств чугуна. Указанна цель достигаетс тем что модификатор дл чугуна, содержащий кремний, магний, барий, алюминий кальций, медь и железо, дополнительно содержит титан и резко земельные метёшлы (РЗМ ) при следую щем соотношении компонентов, вес.% 60,0-78,0 Кремний 0,1-2,0 Магний 0,1-5,0 0,1-4,0 Алюминий 0,1-4,0 Капьци1{ 0,1-5,0 0,1-15,0 0,1-5,0 Остальное Железо Титан введен в состав модификатора , как наиболее сильный дегазатор жидкого металла. Активно вза модейству с азотом и кислородом, наход щимс в расплаве чугуна, ти тан способствует тем самым устранению газовых дефектов в отливках, повыша их гидроплотность. Отличительной особенностью титана вл етс то, что он благопри тствует первичной кристаллизации и ускор ет распад ледебурита. Титан в составе модификатора в количестве 0,1-15% вызывает легирование матрицы чугуна, способствует получению мелкодисперсной плотной структуры, ее упрочнению, а также увеличению в структуре графитовых включений правильной шаровидной и компактной формы, уменьша при этом степень отбела. Ввод в состав модификатора менее 0,1% титана его действи в этом направлении не про вл ютс . Верхний предел 15% св зан с тем, что при большей концер трации титана ухудшаютс механические свойства чугуна, форма графита и по вл ютс склонность чугуна к отбелу. Введение в состав модификатора РЗМ необходимо дл десульфурации, раскислени , сфероидизации графита и.устранени вредного действи антиглобул ризирующих элементов, наход щихс в расплаве чугуна. РЗМ в составе модификатора, содер .жащего кальций, позвол ет при меньшем расходе модификатора улучшить форму, уменьшить размеры и увеличить количество графитовых включений . Это объ сн етс тем, что кальций , выполн функции десульфуратора и раскислител , высвобождает от них РЗМ и магний, повыша их усвоение жидким металлом. Не менее важным фактором вл етс то, что ввод РЗМ в состав модификатора увеличивает продолжительность его модифицирующего действи примерно в 2 раза. Нижний предел содержани РЗМ в составе модификатора 0,1% св зан с граничной концентрацией, ниже которой вли ние их на свойства чугуна не прО ЯВЛЯ19ТСЯ. Содержание РЗМ свыше 5% ведет к кристаллизации чугуна по метастабильной системе, ухудшающей форму графитовых включений и экономически нецелесообразно. Совместный ввод магни и бари в состав модификатора в оптимальных количествах способствует кристаллизации чугуна с образованием шаровидной формы графита и без отбела. Повышение количества бари более 5% и магни более 2%.в составе модификатора ведет к кристаллизации чугуна по метастабильной, системе и увеличению количества графитовых включений шаровидной формы. Алюминий э составе модификатора, нар ду с раскисл ющим действием, повышает эффект усвоени магни чугуном , стабилизирует при этом процесс модифицировани . Совместно с медью алюминий благопри тствует затвердбваниючугуна по стабильной системе. Медь в составе модификатора вызывает легирование матрицы чугуна, способствует получению плотной, мел кодисперсной перлитной структуры. Совместно с титаном медь повышает гидроплотность отливок. Наличие в составе модификатора кальци , нар ду с РЗМ, магнием и барием, способствуют глубокому раскислению , дегазации и десульфура- ции чугуна.00 The invention relates to metallurgy / in particular to research from modifiers that enhance the mechanical properties of cast iron and the elimination of free cement in the cast structure: Modifier 1J is known, containing, wt ..%: Silicon25-55 Manganese 10-30 Calcium 3-10 Aluminum1 , 5-10 Magnesium 0.6-3.0 Strontium 3-10 IronOstal The disadvantages include the low mechanical properties of cast iron, obtained as a result of processing with a known modifier, and the position of free cementite in its structure during casting in the chill mold. The closest to the proposed technical essence and the achievable result is a C2J modifier containing, in wt.%: Barium20-45 Calcium0.5-10 Iron1-15 Aluminum 0.3-4 Magnesium 0.1-2 Copper. 0.01-0.5 Silicon Rest A disadvantage of the known modifier is a weak degassing and strengthening effect, which limits its use for modifying cast iron in the production of castings that are subjected to mechanical treatment, shock loading and must have a high hydro-density. In addition, a high content of bari (1.20–45%) in the modifier leads to crystallization of cast iron with white and a decrease in the number of graphite inclusions, including a spherical shape. The structure of the iron is ledeburitna. The purpose of the invention is to improve the mechanical properties of cast iron. This goal is achieved by the fact that the modifier for cast iron, containing silicon, magnesium, barium, aluminum, calcium, copper and iron, additionally contains titanium and sharply ground metas (REM) with the following ratio of components, wt.% 60.0-78.0 Silicon 0.1-2.0 Magnesium 0.1-5.0 0.1-4.0 Aluminum 0.1-4.0 Kapi1 {0.1-5.0 0.1-15.0 0.1- 5.0 Else Iron Titanium is introduced into the modifier as the most powerful liquid metal degasser. Actively interacting with nitrogen and oxygen in the molten iron, titanium contributes to the elimination of gas defects in the castings, increasing their hydrodensity. A distinctive feature of titanium is that it favors primary crystallization and accelerates the decomposition of ledeburite. The titanium in the composition of the modifier in an amount of 0.1-15% causes the alloying of the iron matrix, helps to obtain a fine dense structure, its hardening, as well as an increase in the correct spherical and compact form in the structure of graphite inclusions, reducing the degree of chill. Entering less than 0.1% titanium into the modifier does not show its effect in this direction. The upper limit of 15% is due to the fact that, with greater titanium concentration, the mechanical properties of the pig iron deteriorate, the shape of graphite and the tendency of the pig iron to chill appear. The introduction of the REM modifier is necessary for the desulfurization, deacidification, spheroidization of graphite and the elimination of the harmful effects of the antiglobulating elements found in the molten iron. The REM in the composition of the modifier containing calcium reduces the shape, reduces the size and increases the amount of graphite inclusions with less consumption of the modifier. This is due to the fact that calcium, performing the functions of a desulphurizer and a deoxidizing agent, releases REM and magnesium from them, increasing their absorption by the liquid metal. An equally important factor is that the introduction of rare-earth metals into the composition of the modifier increases the duration of its modifying effect by about 2 times. The lower limit of the content of rare-earth metals in the composition of the modifier 0.1% is associated with the boundary concentration, below which their influence on the properties of cast iron is not obvious. The content of rare-earth metals more than 5% leads to the crystallization of cast iron through a metastable system, which worsens the shape of graphite inclusions and is not economically feasible. The joint input of magnesium and barium in the composition of the modifier in optimal quantities contributes to the crystallization of cast iron with the formation of spherical shape of graphite and without chill. Increasing the amount of barium by more than 5% and magnesium by more than 2% in the composition of the modifier leads to crystallization of the cast iron according to the metastable system and an increase in the number of graphite inclusions of spherical shape. Aluminum, the composition of the modifier, along with a deoxidizing effect, increases the effect of the absorption of magnesium by cast iron, and stabilizes the process of modification. Together with copper, aluminum favors the hardening of the iron in a stable system. Copper in the composition of the modifier causes the alloying of the matrix of cast iron, helps to obtain a dense, chalk codisperse pearlitic structure. Together with titanium, copper increases the water density of castings. The presence of calcium modifier in the composition, along with REM, magnesium and barium, promote deep deoxidation, degassing and desulfurization of cast iron.
Таблица 1 Снижа растворимость углерода в железе, кальций повышает графитизируюиую способность мо1дафикатора . Пределы содержани указанных элементов в предлагаемом модификаторе установлены на основании выполненных исследований и известных экспериментальных данных Железо и кремний вл ютс базовыми компонентами и их содержание установлено из услови технологичности выплавки модификатора. Составл ющие модификатора представл етс возможным вводить в жидкий чугун в виде сплава или механической смеси компонентов. Составы модификаторов приведе : в табл. 1.Table 1 Reducing the solubility of carbon in iron, calcium increases the graphitizing ability of the modifier. The limits of the content of these elements in the proposed modifier are established on the basis of the studies performed and the known experimental data. Iron and silicon are the basic components and their content has been established based on the technological effectiveness of the modifier smelting. The components of the modifier are possible to be introduced into the molten iron in the form of an alloy or a mechanical mixture of components. The compositions of the modifiers are given in the table. one.
Из приведенных данных видно,, что предлагаемому составу соответствуют модификаторы 2-4. В составе модификатора содержание РЗМ и титана меньше нижних пределов, в составе 5 их концентраци превосходит верхние пределы.From the above data it can be seen, that the proposed composition corresponds to modifiers 2-4. In the composition of the modifier, the content of rare-earth metals and titanium is less than the lower limits; in composition 5, their concentration exceeds the upper limits.
Эффективность действи модифи каторов провер ют в лабораторных и промышленных услови х на чугунах следующего состава, вес.%, углерод 3,4-3,9, кремний 1,80-2,24, марганец 0,45-0,67, фосфор 0,06-0,14, сера 0,051-0,086.The effectiveness of the modifier is tested in laboratory and industrial conditions on cast iron of the following composition, wt.%, Carbon 3.4-3.9, silicon 1.80-2.24, manganese 0.45-0.67, phosphorus 0 , 06-0.14, sulfur 0.051-0.086.
Модифицирование чугуна осуществл ют в ковше. Модификатор ввод т под струю металла. Температура металла при срдифицировании составл ет 1360-1420°С. Количество вводимого модификатора составл ет до 2,0% от веса жидкого чугуна, Дл исследовани структуры и ме ;ханических свойств отливают трефо1 видные пробы и отливки трех видов с различной толщиной стенок. Скорость охлаждени металла в таких отливках составл ет 9,2, 6,1 и 3,2с в секунду соответственно, а в трефовидных пробах - 1,1 С .в секунду. Залитые отливки затем подверггиот металлографическим исследовани м. Определ ют количество и размер включений шаровидного графита на единицу площади шлифа, количество цементита и феррита .The cast iron is modified in a ladle. The modifier is introduced under the metal stream. The temperature of the metal during sdification is 1360-1420 ° C. The amount of modifier injected is up to 2.0% of the weight of liquid iron. In order to study the structure and mechanical properties, the trefoil samples and three types of castings with different wall thicknesses are cast. The cooling rate of the metal in such castings is 9.2, 6.1 and 3.2 s per second, respectively, and in trevidnyh samples - 1.1 C. per second. The cast castings are then subjected to metallographic examination. The number and size of nodular graphite inclusions per unit area of the thin section, the amount of cementite and ferrite are determined.
Результаты металлографических ис ,следований приведены в табл. 2.The results of metallographic studies and investigations are given in Table. 2
Как видно из приведенных в табл.2 60фикаторами состава 1 и 5 иAs can be seen from the above table.2 60figatory composition 1 and 5 and
данных, чугуны, обработанные моди-известным.data, cast iron, processed mod-known.
фикаторами составов 2-4, имеют го- Механические свойства ( пределfixatives of compositions 2-4, have go- Mechanical properties (limit
раздо меньшую чувствительность к от-прочности, относительное удлинениеless sensitivity to strength, elongation
белу, больше включений шаровидногоf ,. ударна в зкость А| твер-графита . по сравнению с моди- sДость НВ модифицированного чугунаbela, more globular inclusions f. shock viscosity A | solid graphite. in comparison with mod-sHB of modified iron
Таблица2Table 2
определена tia образцах, вырезанных из трефовидных проб. Анализ результатов испытаний, приведенных в ;табл. 3, показывает, что модификаторы 2-4 обеспечивают чугуну наивысшее значение предела прочности, относительного удлинени и ударной в зкости , а твердость этих чугунов зна-, .чительно ниже чем в случае модификаторов известного 1 и 5.tia specimens cut from the trefoid samples are determined. Analysis of the test results given in; Table. 3 shows that the modifiers 2-4 provide the cast iron with the highest value of ultimate strength, relative elongation and toughness, and the hardness of these cast irons is significantly lower than in the case of modifiers of known 1 and 5.
ТаблицаЗTable3
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823445670A SU1036783A1 (en) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | Modifier for cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823445670A SU1036783A1 (en) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | Modifier for cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1036783A1 true SU1036783A1 (en) | 1983-08-23 |
Family
ID=21014260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823445670A SU1036783A1 (en) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | Modifier for cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1036783A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2771128C2 (en) * | 2017-12-29 | 2022-04-26 | Элкем Аса | Cast iron modifier and method for producing cast iron modifier |
-
1982
- 1982-05-31 SU SU823445670A patent/SU1036783A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР 513105, кл. С 22 С 35/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР О 594205, ,кл. С 22 С 35/00, 1979. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2771128C2 (en) * | 2017-12-29 | 2022-04-26 | Элкем Аса | Cast iron modifier and method for producing cast iron modifier |
US11486011B2 (en) | 2017-12-29 | 2022-11-01 | Elkem Asa | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106011610A (en) | High-strength nodular cast iron QT900-6 and preparation method thereof | |
SU1036783A1 (en) | Modifier for cast iron | |
SU1025748A1 (en) | Modifier for cast iron | |
SU1740478A1 (en) | Modifier for cast iron | |
SU840135A1 (en) | Method of stainless steel production | |
SU834189A1 (en) | Alloying composition | |
RU2228384C1 (en) | Steel modifier | |
SU1585367A1 (en) | Innoculating composition | |
SU1328399A1 (en) | Alloying composition for steel | |
SU1235966A1 (en) | Modifier | |
SU1680795A1 (en) | Grey cast iron | |
SU1525215A1 (en) | Inoculating mixture | |
SU755879A1 (en) | High-sterngth cast iron | |
SU1062293A1 (en) | Modifier for cast iron | |
SU908926A1 (en) | Foundary steel | |
SU1092200A1 (en) | Cast iron | |
SU1666544A1 (en) | Method of producing aluminium-alloyed cast iron with vermicular graphite | |
SU1113422A1 (en) | Cast iron | |
SU1117333A1 (en) | Malleable cast iron | |
SU1093711A1 (en) | Exothermic mixture | |
SU1534087A1 (en) | Cast iron | |
SU1717660A1 (en) | Alloying additive for cast iron | |
SU1097701A1 (en) | Modifiyng mix | |
SU876762A1 (en) | Modifier | |
SU1089161A1 (en) | Master alloy for reducing and alloying steel |