SU1222404A1 - Модифицирующий флюс - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к литейном производству, в частности к технологии центробежного лить  заготовок из алюминиевой бронзы.

Цель изобретени  - повьппение равномерности физико-механических свойств алюминиевой бронзы по всей длине отливки.

Предлагаемый модифицирующий флюс  вл етс  механической смесью ванадиевого шлака конвертерного произвоства и предварительно сплавленных в электродуговой шлакоплавильной печи плавикового шпата, поваренной соли и криолита.

Перед дозированием модифицирующего флюса во вращающуюс  форму его составл ющие просушивают при|120-; 150 С. Компоненты флюса, сплавлен- ;ные в печи, размальгеают в шаровой мельнице до фракции не более 0,25м а ванадиевый шлак конвертерного производства - не более 0,1 тщательно смешивают в требуемых пропорци х.

Перед заливкой металла в изложницу в дозатор, установленный над желобом заливочного устройства, за- сьтают модифицирующий флюс и дозируют на струю жидкого металла во врем  заливки во вращающуюс  форму.

Модифицирующий флюс расплавл етс  за счет тепла перегретого жидкого металла и эмульгируетс  в нем. П тиокись ванади i котора  входит в состав ванадиевого шлака, восстанавливаетс  алюминием бронзы до ванади . модифициру  ее, а шлакообразующа  составл юща  флюса ассимилирует неметаллические включени , газ и центробежными силами выноситс  на свобоную поверхность отливки и равномерно распредел етс , образу  слой шлака .

Вследствие того, что п тиокись ванади  имеет температуру плавлени  значительно ниже (t 670-690°C), чем феррованадий и распределен боле равномерно по объему модифицирующег флюса, происходит полное расплавление и усвоение ее в зонах повьш1е ного охлаждени  металла отливки.

Ванадий совместно с алюминием, железом и марганцем бронзы образует тройные соединени  с большой температурой плавлени , которые служат центрами кристаллизации. В модифицированном металле, вследствие уст

S

0

5

ранени  зональности, неравномерность в свойствах значительно снижаетс , а прочность и пластичность сплава становитс  вьш1е по сравнению с модифицированным металлом. Металл вблизи внутренней поверхности заготовки затвердевает в последнюю очередь. Таким образом имеет место направленное от наружной к внутренней, поверхности затвердевание отливки.

Дл  эффективного воздействи  на структуру металла необходимо, Чтоб содержание ванади  в металле составл ло 0,05-0,10%. Использование в составе модифицирующего флюса ванадиевого шлака менее 15% обеспечивает содержание ванади  в бронзе .менее 0,05%, что Недостаточно дл  измельчени  зерна и, как следствие, вли ние на физико-механические свойства металла. При содержании во флюсе шлака свыше 30% содержание ванади  в бронзе достигает свьш1е 0,1%. При вводе В бронзу ванади  свьше 0,1% металла пропадает зона равномерных кристаллов , а структура металла подобна структуре исходного сплава (без модифицировани ) .

Отливают и исследуют 5 заготовок из брозы Бр А7Ж2, 5Н1 , 5Мц9 под модифицирующим флюсом в количестве 1,0% с различным содержанием ванади  в шлаке и дл  сравнени  отливают одну заготовку лод известным модифицирую- щим флюсом с феррованадием с - содержанием ванади  78,6%.

Заливку металла осуществл ют в изложницу с рабочим диаметром 350 мм, длиною 450 мм и толщиною 0 85 мм. Изложницу футеруют огнеупорной смесью, состо щей из 90% кварцевого песка и 10% пылевидного циркони  .

0

5

45

50

55

Дл  модифицировани  центробежных заготовок из бронзы Бр.А7Ж2, 5Н1, 5Мц9 ванадием используют ванадиевый щлак конвертерного производства, который имеет следующий химический состав, мас.%: 13,0-25,0; Fe (в окислах) 30,0-43,0; SiOg 15,0- 25,0; СаО 1,5-2,0; МпО 5,0-8,0; TiOj, 4,0-9,0; MgO 2,0-3,0; MjO, -. 2,0-3,0; S и Р до 0,1.

Температура начала плавлени  шлака около 1250 С. Отливку заготовок из бронзы Бр. А7Ж2, 5Н1, 5Мц9.осуществл ют с применением ванадиевого

шлака конвертерного производства следующего химического состава, мас,%: V,j05 24,3; Реовц (в окислах) 38,0; SiOj 20,0; СаО 1,5; МпО 6,3; TiOg 5,0; MgO 2,5; , 2,0.

Механические смеси ванадиевого шлака, плавикового шпата, поваренной соли и криолита, используемые в опытах при отливке бронзовых заготовок , имеют химический состав, приведенный в табл.1.

Физико-механические свойства опытного металла, полученного с применением предлагаемого флюса, сравнивают с металлом заготовок, отлитых по известной технологии, данные сравнительного анализа приведены в табл.2.

Из табл.2 следует, что в з астках заготовки близких к торцам (опыт 6) при использовании феррованади  в составе модификатора наблюдаетс  не полное его расплавление, которое приводит к повьш1енному расходу металла , идущего на обрезку.

222404

Прочностные свойства металла, выплавленного с применением известного флюса в торцевых участках, составл ют 25-30% от прочности метал5 ла средней части отливки.

Замена в составе известного модифицирующего флюса феррованади  на ванадиевый шлак позвол ет получать центробежнолитые заготовки из алю 0 миниевой бронзы с равномерными itaw «о-механическими свойствами металла по всей длине заготовки.

При этом прочностные свойства металла не уступают металлу, отли15 ;тОму с применением модифицирующего флюса с феррованадием.

Замена в составе модифицирующего флюса феррованади  на ванадиевый шлак конвертерного производства поз20 волит получить экономический эффект за счет снижени  трудоемкости приготовлени  флюса и уменьшени  при- , пускЬв намеханическую обработку по торцам отливки на (5-20% на 1 т

25 центробежного лить  из алюминиевой бронзы.

о -

fo «ч

C О

00

«t

о

LO

л,

о о

л

00

ОЧ

см -

U-1

ЧО

„ „ „ о

vO

л

о

ш

ч

см

0)

о

л

со

см

CO CO

Cst

)

f

in

см VO

J- -

о

п

ш

СП

о

со

oo

CO

о

ъ

t

«I

о

t

ю

N

о

со

t

о 00

f

го

о

ш

со

I

о )

А

о ем

«ч

о

ш

чО

со

ш ел

о

ч

vO

cs

s

о

CO

Cv|

ОЧ о

«чffk

1

in г

„ о

о

«

со

vO

«ъ

hVO

о I -

I

СЧ I

in

h

- I

о

CO

in

CO

00 CO

о

CO

CO

in

ЧО

о in

CN -

CM

II

(d

(U 

&n) n «

.

vO

M

00

si r « Й

CO

in

VO

пыт

Содержание ванади  в бронзе , мас.%

Механические свойства

б. , МПа

8, %

0,13

424

0,10

600

3 4 5

0,08 0,05 Следы

597 579 446

28,9 То же 26,5

18,4 Структура металла

имеет большую величину зерна, шлаковые включени  не об- „ наружены

599 29 О 6 0,09 Мелко кристалличес ка  структура металла в средней части отливки. Наличие включений феррованади  в торцовых участках отливки на длине до 350-400 мм.

4

599 и 450 МПа - прочность образцов на разрыв, вьфезанных из средней и торцовой частей отливки соответственно .,

к 29 ,0 и 17,1% - удлинение образцов,вырезанных из

средней и торцовой частей отливки соответственно.

Составитель К.Сорокин Редактор И.Дербак Техред Л.Олейник Корректор О.Лугова 

Заказ 1645/10 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Таблица 2

Результаты опыта

8, %

Наличие шлаковых включений по толщине отливки, больша  величина зерна

Шлаковых включений не обнаружено, структура металла, отливки мелкозерниста  по всей длине

То же

Claims (1)

1. МОДИФИЦИРУЮЩИЙ ФЛЮС для центробежного литья алюминиевой бронзы, включающий плавиковый шпат, поваренную соль, криолит и ванадийсодержащий материал, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности физико-механических свойств алюминиевой бронзы по всей длине отливки, в качестве ванадийсодержащего материала он содержит ванадиевый шлак конвертерного производства, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Ванадиевый шлак конвертерного

   производства 15-30 Плавиковый шпат 3-5 Поваренная соль 25-35 Криолит Остальное $

   222404