SU1373737A1 - Модификатор - Google Patents

Description

OQ

оо оо

Изобретение относитс  к литейно- му производству, а именно к состаь лм комплексных модификаторов, примен емых при производстве отливок из высококачественного серрго чугуна, подвергаемого процессу эмалировани .

Цель изобретени  - стабилизаци  ферритной структуры в поверхности эмалированных отливок и повышение их термостойкости.

Пример Технологи  получени  модифицирующей присадки включает следующие операции: расплавление в индукционной печи алюмини , ввод в расплав лигатур типа ЖКМК-2, ФСЗОРЯМЗО, 0)11-40 и технически чистой моди. Процент усвоени  компонентов при планке состав. шет 85-95Z.

Пределы содержани  компонентов выбирались с использованием метода математическог о планировани  экспериментально .

15иедение кальци  в состав модифи- катор Ч значительно повышает эффек- THBHocTi, действи  цери , лантана, неодима.

Медь при содержании в модификаторе 0,1% в комплексе с другими элементами , вход щими в его состав, заметно стабилизирует получение ферритной металлической основы в чугуне за счет графитизации и улучшени  распределени  включений графита. При концентрации более 4,0% Си в модификаторе в структуре модифицированного чугуна по вл етс  склонность к увеличению количества перлита и ухудшению качества эмалированного покрыти  .

Железо присутствует в модификаторе как побочна  примесь и его количество определ етс  технологией производства модификатора. Содержание железа до 10% не оказывает существенного вли ни  на процесс растворени  модификатора в жидком чугуне.

Алюминий  вл етс  металлической основой модификатора, котора  характеризует температуру его плавлени  и усвоени  расплавом. Как элемент, вводимый в чугун, оказывает положительное вли ние на затвердение чугуна по стабильной системе. Приготовление сплава на основе алюмини  позвол ет снизить температуру плавле ни  модицикатора на 150-280°С.

Церий, лантан и неодим оказывают большое вли ние на формирование

10

15

20

25

30

35

40

45

50

)5

структуры и свойств чугуна. Вли   на переохлаждение сплава в процессе кристаллизации, значительно измельчают первичную структуру сплава. В период эвтектической кристаллизации при изменении переохлаждени  эвтектики за счет(образовани  группировок,  вл ющихс  центрами графитизации, резко увеличиваетс  количество эвтектических зерен. Особенно сильно характер графитизирующего  влени  про вл етс  при комплексном вводе в расплав цери , лантана, неодима.

Оптимальное соотношение перечисленных элементов определ лось с использованием методов математического планировани . Минимальное содержание элементов (Се 5%, La 2%, Nd 1%)  вл етс  необходимым дл  достижени  определенной величины модифицирующего действи  и, как следствие, кристаллизации чугуна на стабильной системе . Максимальное содержание цери  18%, лантана 9%, неодима 5% выбрано исход  из отсутстви  последующего усилени  положительного эффекта. I Содержание в модификаторе находитс  в пределах 15-20%,.обеспечивает удовлетворительную растворимость модификатора и оптимальную графити-  ирующую обработку расплава. Увеличение содержани  кремни  более 20% с})ижает качество эмалировани .

Содержание кальци  свыше 0,3% св зывает кислород и серу в устойчивые соединени , в совокупности с другими элементами, вход щими в состав модификатора, обеспечивает достаточный уровень рафинировани  при минимальном его расходе. Верхний уровень (3,0% Са) гарантирует удовлетворительную растворимость модификатора в чугуне. При содержании более 2,0% Са за счет шлаковани  модификатора значительно ухудшаетс  процесс его растворени .

Преимущество модификатора предлагаемого состава состоит в наличии комплекса графитизирующих элементов: кальци , лантана, неодима, которые в присутствии цери  повышают графи- тизирующее действие модификатора в несколько раз. Основой модификатора предлагаемого состава служит алюминий (минимальное содержание алюмини  22%, в известном сплаве максимальное 13%), что значительно снижа- ет температуру плавлени  модификатоpa и повышает степень его усвоени . Присутствие меди в указанных количествах при наличии повышенного числа центров кристаллизации стабильно обеспечивает 80-96% феррита в структуре .

Дл  проведени  сравнительных испытаний известного и предлагаемого модификатора был выплавле н чугун дл  исследований следующего химического состава, %: углерод 3,3, кремний 2,3 марганец 0,54, фосфор 0,37, сера 0,09%. Технологи  модифицировани  включала расплавление чугуна в индукционный печи, выдержку его до 1300°С, ввод модифицирующей присадки в разливочный ковш в количестве 0,1% от веса жидкого металла и заливку образцов.

Стабильность структуры оценивали с помощью металлографического анализа поверхности образца длиной 50 мм и толщиной 3,5 мм. Образец заливали эпоксидной смолой, детали шлиф. Базой исследовани  брали одну из поверхностей. Длина была 15 мм. Замер ли прот женность областей, зан тых ферритом, цементитом и перлитом на поверхности отливки.

Термостойкость эмалированного сло  оценивали на образцах толщиной 3,5 мм, диаметром 30 мм. Литую поверхность дробеструили, наносили грунт, сушили при температуре 180°С в течение 20 мин, прокаливали при

920°С в течение 25 мин, наносили

чмаль и прокаливали при 850°С в течение 10 мин. Подготовленные образцы периодически нагревали до 200°С, выдерживали в течение 5 мин и охлаждали в воде. Исследовали по 10 образцов каждой партии. Термостойкость оценивали визуально по наличию трещин и сколов,

В таблице представлены химические составы модификаторов дл  получени  высококачественного чугуна и результаты испытаний.

Как видно из приведенных данных, чугун, полученный при использовании

предлагаемого модификатора, имеет ферритную структуру и более высокую термостойкость по сравнению с чугуном , полученным при использовании известного модификатора,

Известный

Срелний

Преолаг в- мый

Ни 1мйОста-пь355015

1,3

Claims (1)

1. МОДИФИКАТОР, преимущественно для получения отливок из чугуна под эмалирование, содержащий крем- ний, церий, железо и алюминий, о тличающийся тем, что, с целью стабилизации ферритной структуры в поверхности эмалированных отливок и повышения из термостойкости, он дополнительно содержит кальций, медь, лантан и неодим при следующем соотношении компонентов, мае.2:

   Кремний 15-30 Церий 5-18 Железо 1-10 Кальций 0,3-3,0 Медь 0,1-4,0 Лантан 2-9 Неодим 1-5 <6 Алюминий Остальное ω

   go

   GO

   GO