SU1245596A1 - Модифицирующа смесь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и металлургии и может быть испол)3овано при изготовлении отли- пок из чугуна с шаровидным графитом методом внутриформенного модифицировани  .,

Целью изобретени   вл етс  улучшение структуры графита, повышение механических свойств чугуна с шаровидным графитом в отливках, получаемых методом внутриформенного модифицировани , и снижение расхода материалов Предлагаема  модифицирующа  смесь включает следующие компоненты, мас.% Магний гранулированный - 1 Плавиковый

шпат0,5-4

Ферросплав гранулированный Остальное При этом ферросплав содержит, мас.%: кремний 60-79, РЗМО,,4-3,2, алюминий 0,6-2,6, кальций О,,5-1,5, марганец 0,5-3,5, железо - остальное Магний гранулированный в количестве мас.% в модифицируюп ей смеси  вл етс  оптимальным как в -отношении сфероидизирующего вли ни  на графит, так и по длительности и равномерности растворени  смеси в чугуну. При содержании менее 4 мас.% магни  форма графита тсудшаетс , а при содержании более 11 мас.% магни  реакци  модифицировани  ускор етс  и части отливок,, заполн емых первыми и последними порци ми металла, получаютс  неодинаковы по структуре и свойствам чугуна.

11г авиковык шпат в количестве 0,5- 4 мае,% ввод т в состав смеси дл  обеспечени  равномерности по времени растворени  модификаторов, понижени  температуры плавлени , повьпиени  жидкотекучести расплава и исключени  образовани  тугоплавких окислов, сульфидов кальци , РЗМ, алюмини , кремни  и др, включений, которые, перекрыва  узкие элементы литниковой системы, могут изменить скорость заполнени  формы металлом и, значит, скорость растворени  модифигдирующей

смеси. (

Менек2 чем 0,5 мае,7 плавикового шпата  вл етс  нeдocтaтoчньп дл  изменени  жидкотекучести,, а при более 4 мае,% этого компонента образующиес  штаки станов тс  настолько жидко

5

0

5

0

0

5

0

55

текучими, что не задержива сь в литниковой системе, могут попадать в форму, понижа  качество отливок.

Количе;ство гранулированного ферросплава , в смеси выбирают с учетом наличи  в смеси указанных доз магни  и пл;авикового шпата, оно составл ет 85-95,3 ма с.%. Исход  из этого количестве ферросплава, в смеси определ ют содержани  в нем РЗМ, алюмини , Ксшьци , марганца, кремни  и железа.

Верхний предел содержани  РЗМ (3,2 мас„%) в ферросплаве ограничен опасностью по влени  в структуре чугуна с;труктурно-свободных карбидов, а при менее 0,4 мас.% РЗМ полна  нейтрализаци  десфероидизирующего действи  включений в исходном чугуне вредных элементов (титан, висмут и др.) не достигаетс .

Алюминий св зывает растворенный в чугуне кислород в тугоплавкие окислы и в присутствии РЗМ одновременно действует как графитизирующий элемент . При большем чем 2,6 мас.% содержании алюмини  в сплаве по вл етс  опасность загр знени  отливок неметаллическими включени ми и ухудшени  их свойств, содержание его менее 0,6 мас,% недостаточно дл  рафи- нирова:1и  и графитизации расплава.

Ограничени  по содержанию кальци  вызываютс  значительно большей химической активностью этого элемента по сравнению с магнием. 0,5-1,5 мас.% кальци   вл етс  оптимальным как по сфероидизирующему действию, так и по механическим свойствам чугуна, менее 0,5 маь,% кальци  недостаточно дл  глубокого рафинировани  исходного чугуна, а при более 1,5 мас.% этого элемента отливки из чугуна, модифицированного.в литейной форме, имеют дефекты типа включений сульфидов , окислов и др.

Марганец способствует получению гранул ферросплава плотными без.газовых и усадочных раковин. При меньшем чем 0,5% содержании марганца и более 3,5 мас.% ферросплав стаговит- с  неоднородным по составу, что приводит к нестабильным результатам его использовани .

Количество кремни  (60-79 мас.%) .выбирают дл  обеспечени  наибольшей графитизир-ующей способности смеси. При меньшем содержании кремни  (менее 60) по вл етс  опасность отбела

тонкостенных отливок, а при большем (более 79%) снижаетс  прочность чугуна.

Указанный ферросплав примен етс  в виде гранул размерами 1-4 мм, получаемых непосредственно при разливке расплава после его выплавки, при этом отпадает необходимость в дополнительном измельчении сплава, что позвол ет избежать потерь-и на 40-50% уменьшить фактический расход ферросплава.

Эффективность предлагаемой модифицирующей смеси подтверждаетс  опытами . Примен ют гранулированный маг- НИИ марки МГП-3, ферросплав предла- гаемого состава и плавиковьш шпат, измельченный до зерен менее 3 мм. Смесь указанных компонентов в различном их соотношении, а также известную смесь ферросилици  марки (91,5 мас.% и гранулированного магни  МГП-3 (8,5%) при посто нном расходе (0,75-0,80% массы чугуна в форме ) располагают в специальной полости литниковой системы формы при изготовлении тонкостенных отливок (толщина стенки 6-11 мм) сложной кон фтгурации металлоемкостью до 80 кг. Чугун исходного состава, мас.%: углерод 3,6-3,9, кремний 2,03-2,20, марганец 0,33-0,41, хром 0,07-0,10, сера 0,010-0,013 заливают в формы при 1390-1410 0,

0

5

0

5

0

Опробованные варианты модифиц1-1ро, вагш , структура и свойства модифицированного чугуна в отливках приведены в таблице.

Наилучшие значени  степени сферо- идизации графита (ССГ 90-95%), пределов прочности (490-515 МПа) и относительного удлинени  (13-18%) получают-в опытах 1-4, в которых компонентный состав смеси соответствует предлагаемому. .

Смесь предлагаемого состава в сравнении с известной (ферросилиций ФС-75 и магний) обеспечивает чугуну более высокие механические свойства (на 10-15% по пределу прочности и на 30-80% по удлинению),

Применив ферросплава в виде гранул , получаемых при затвердевании расплава, позвол ет иа 40-50% уменьшить потери его, которые образуютс  прн механическом дроблении до.требуемых фракцийi

Использование предлагаемой модифицирующей смеси по сравнению с известной позвол ет исключить операции механического измельчени  ферросплава на основе ферросилици  ФО 75 и за счет зтого в 1,4-1,5 раза уменьшить его расход, на 10-20% повысить механические свойства высокопрочного чугуна за счет улучшени  структуры графита и рафинировани  чугуна.

«j н

о н

Claims (1)

1. МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ для .получения чугуна с шаровидным графитом в литейной форме, включающая магний гранулированный и ферросплав, отличающаяся тем, что, с целью улучшения структуры графита и повышения механических свойств чугуна, она дополнительно содержит плавиковый шпат при следующем соотно-

шении компонентов, мае. %: Магний гранулированный Плавиковый 4-11 шпат 0,5-4 Ферросплав Остальное 2. Модифицирующая смесь по п.1, отличающаяс я тем, что ферросплав имеет следующий химичес- кий состав, мае. Кремний Редкоземель- 60г-79 С ные металлы 0,4-3,2 Алюминий 0,6-2,6 ω 'Кальций 0,5-1,5 Марганец )0,5-3,5 г— Железо Остальное *·*

го сл

СП ςρ

Од >