SU1180397A1 - Модификатор ковкого чугуна - Google Patents

Abstract

МОДИФИКАТОР КОВКОГО ЧУГУНА, содержащий кремний, марганец и железо , отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочностных свойств при сохранении высокой скорости графитизации, он дополнительно содержит углерод церий, бор при следующем соотношении компонентов , мас.%: Кремний 6,5-12,0 Марганец 0,1-1,0 Углерод . 2,0-3,0 Церий0,2-2,0 Бор0,1-1,0 ЖелезоОстальное

Description

00

5

Изобретение относитс  к производству ковкого чугуна и может найти применение дли ускорени  графитизирующего отжига отливок и повьшени  их прочностных свойств,

. Цель изобретени  - повышение про ностных свойств чугуна при сохранении высокой скорости графитизации.

Пример. Расплавл ют обычньй чушковьш чугун и довод т до необход мого состава ферросилицием, ферробором и редкоземельными сплавами (ферроцерием , сцемишем, мишметаллом, ФЦМ-.), Разливку модификатора производ т распылением струи металла в воду, после чего из полученной дроби на сите отдел ют фракции 0,5 5 ,0 мм, которые и используют в качестве модификатора.

Модификатор выплавл ют в лабораторных услови х. Его химический состав варьируют, охватыва  нижние, верхние и средние содержани  ингредиентов , а также провер ют составы ниже нижних и вьше верхних пределов Дл  сравнени  вьшлавл ют модификатор известного состава.

Химический состав и результаты испытаний приведены в таблице.

Введение в предлагаемьй модификатор нар ду с кремнием такого сильного графитизатора как углерод позвол ет сохранить положительное свойство известного модификатора резкое ускорение графитизации при отжиге. Углерод и кремний создают в ковком чугуне микроскопические неоднородности в местах подплавлени  дроби, которые ускор ют гра фитизацию чугуна. Однако с введением углерода уменьшаетс  количество вводимого кремни  до 6,5-12,0 мае в результате чего в тройной системе Fe-C-Si получают доэвтектические но близкие.к эвтектике композиции. Такое сочетание углерода и кремни , обеспечива  высокую, не уступающую известному, скорость графитизации позвол ет избежать выделени  пластинчатого графита в зоне подплавлени  частиц модификатора. При этом углерод и кремний используют в модификаторе в обратно пропорциональной зависимости, т.е. при 3 мас.% углерода кремни  необходимо вводить 6,5 мае. %, а при 2 мае, % углерода 12 мас.% кремни .

Поскольку высококремнистые чугуны отличаютс  недостаточно компакт803972

ным графитом, что может преп тствовать достижению высокой прочности, в состав модификатора ввод т церий в качестве элемента, сфероидизирующего графит. Количество цери  недостаточно дл  придани  графиту шаровидной формы, но компактность его резко возрастает и прочностные свойства чугуна резко увеличиваютс ,

Q Введение бора в количестве 0,1 1 ,0 мас.%  вл етс  необходимым дл  ускорени  отжига и подавлени  вьщелени  пластинчатого графита. В указанных количествах бор обеспечивает

- получение в исходном металле 0,0050 ,05 мас.% В, что эффективно подавл ет выделение первичного графита и несколько, ускор ет графитизацию.

Поскольку предлагаемый модификатор выплавл етс  на базе обычного чушкового чугуна добавлением ферросплавов и редкоземельных сплавов, марганец присутствует в нем в качестве неизбежной,но не вредной примеси,,

и практическине измен ет концентрацию этого элемента в исход ном чугуне.

В качестве исходного чугуна в высокочастотной индукционной печи с емкостыЬ тигл  50 кг вьтлавл ют чугун следующего состава, мас,%:

° С 2,59, Si 1,08, Мп 0,25, Сг 0,076, остальное железо. Плавку дел т на фракции, каждую из которых модифицируют определенным составом модификатора , приведенным в таблице, в

5 количестве 0,5% от веса жидкого

металла. Из модифицированного чугуна отливают кинетические, дилатометрические и разрывные образцы. Термообработку вьшолн ют по следующему

0 режиму: нагрев до , вьдержка

8ч, подстз живание ца воздухе до , нагрев и вьщержка при в течение 2 ч, охлаждение до 650 С и далее на воздухе.

5 Продолжительность первой стадии графитизации определ ют дилотометрически ,результаты измерений приведены в таблице.Там же приведены механические свойства полученного чугуна и вид

0 графита в сечении отливки 30 мм.

Испытани  показывают, что при модифицировании чугуна предлагаемым модификатором при достижении высокой скорости трафитизации получают

5 структуру чугуна с компактным графитом . Механические свойства повьшаютс  свойства на 30-ЗА% по сравнению с известным чугуном.

Claims (2)

1. МОДИФИКАТОР КОВКОГО ЧУГУНА, содержащий кремний, марганец и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств при сохранении высокой скорости графитизации, он дополнительно содержит углерод; церий, бор при следующем соотношении компонен тов, мас.%:

   Кремний Марганец Углерод Церий Бор Железо

   6,5-12,0

   0,1-1,0
2. 2,0-3,0

   0,2-2,0

   0,1-1,0

   Остальное

   1 1180397