SU1468920A1 - Модифицирующа смесь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к составам модификаторов дл  производства высокопрочного чугуна. Цель изобретени  - повьшение механических свойств, трещиностойкости и жидкоте- кучести чугуна. Модифицирующа  смесь содержит магний, графит, силикомишме- талл, карбид кремни , карбонитриды бари  и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-1 6; графит 8-21-, силикомишме- талл 2-25; карбид кремни  11-25; карбонитриды бари  25-40, ферросилиций остальное. Дополнительный ввод в состав смеси карбида кремни  и карбонит- ридов бари  усиливает модифицирующий и стабилизирующий эффект, на 10-20% повьшает механические свойства, тре- Щиностойкость и жидкотекучесть чугуна . 1 табл. с (Л

Description

1 Изобретение относитс  к литейному

производству, в частности к производству модифицированных чугунов дл  изготовлени  отливок с низкими остаточными термическими напр жени ми.

Цель изобретени  - повышение механических свойств, трещиностойкости и жидкотекучести чугуна.

Модифицирующа  смесь, содержаща  магний, графит, силикомишметалл и фер- росилиций, дополнительно содержит карбид кремни  и карбонитриды бари  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний7-16

Графит8-21

Силикомишметалл 2-25

Карбид кремни  11-25

Карбонитриды бари 25-40

Ферросилиций Остальное Введение карбида кремни  в состав смеси обусловлено его способностью усиливать модифицирующий эффект кар- бонитридов бари  и других модификаторов , снижать силовое взаимодействие затвердевающей отливки и литейной ормы и усадку чугуна при кристаллизации и увеличивать сопротивл емость образованию гор чих кристаллизационных трещин, что приводит к. снижению урс(в,н  термических напр - 5кений в отливках и повышению механических свойств чугуна. При концент- рации карбида кремни  до 11% литейные свойства модифицированного чугу4 Од

00

|на недостаточны, а при увеличении содержани  карбида кремни  более 25% снижаетс  стабильность процесса модифицировани  и технологических свойств,

Карбонитридь бари  введены как эффективные модифицирующие добавки в составе смеси, снижающие трещино- стойкость и остаточные термические д напр жени . Их концент)раци  ограничена содержанием 40%, вьше которого снижаетс  , .жидкотекучесть и пластические свойства чугуна, а нижний предел (25%) обусловлен высокими харак- tS .теристиками остаточных напр жений и склонностью к трещинам модифицированного чугуна при более низких концентраци х карбонитридов бари ..

Содержание магни  ограничено ниж- 20 ним пределом.(7%), с.которого устойчиво получаетс  шаровидный графит в модифицированн9м чугуне при хороших технологических свойствах. При увеличении концентрации магни  более 16% 25 усиливаетс  пироэффект, сн.ижаетс  стабильность технологических и механических свойств и значительно повышаетс  остаточные термические напр жени  чугуна в отливках,30 Графит в модифицирующей смеси по- вьшает технологические и механические свойства, снижает трещиностой- . кость и остаточные термические напр жени  чугуна в отливках,. 5

Содержание графита в смеси более 21% снижает технологические свойства чугун;а и его прочностные характеристики . Понижение концентрации графита 40 менее 3% снижает стабильность-процесса модифицировани , степень усво - емости магни , трещиностойкость чугу-i на и увеличивает оста точные напр жени , 45

Силикомишметалл стабилизирует про-;, цесс модифицировани  при некотором колебании химического состава исходного чугуна. Нижний предел силикомиш-i металла примен етс  дл  модифицировани  чугунов с низким содержанием не-- металлических вктмчений и не содер- жащих демодификаторов, а верхний пределцементит в тонких сечени х отливок, снижаетс  однородность структуры в толстых сечени х, ухудшаетс  форма графита и увеличиваютс  остаточные напр жени . При содержании силикомиш- металла до 8% ухудшаетс  форма графита , снижаютс  характеристики жидко- текуче с ти и технологических свойств,

Исходный чугун выплавл ют в,элект- ропечах следующего химического состава , мас,%: углерод 3,4-3,6; кремний 2,1-2,2 i марганец 0,5-0,8j фосфор до 0,06} хром до 0,3; сера до 0,05 и железо остальное.. Выпуск чугуна в подогретые литейные ковши про- бод т при 1380-1 , Модифицирующие смеси, перемешанные механически в бегунах, ввод т в ковш в упакован- .ном виде при выпуске чугуна из печи.

Составы модифицирующих смесей, используемых дл  обработки чугунов опытных плавок, и результаты их испытаний приведены в таблице. Расход модифицирующих смесей 0,9% от массы расплава.

Дл  изготовлени  модифицирующих смесей используют измельченный до фракции менее 3 мм электропечной ферросилиций ФС 75 (ГОСТ 1415-78); карбид кремни  КбЗ (ГОСТ 3647-71) зернистостью 0,63 ММ) порошковый магний Мг1 (ГОСТ 804-72); тигельньй графит ГТ-1 (ГОСТ 4596-75), измельчен- , ный до фракции 0,1-3,0 мм силикомиш- металл СиМиш-1 (ТУ 14-141-54-74), порошок карбонитридов бари  KBalH (ТУ 05-31-84) после перемешивани  в лабораторных бегунах в течение 1- 3 мин,.

Механические свойства чугуна оценивали по стандартным методикам, жидкотекучесть определ ли на спиральной пробе Кери с запорньм устройством, позвол ющим подавать одинаковые пор- дии металла в экспериментальную форму . Дл  определени  склонности модифицированных чугунов- к образов.анию гор чих трещин использовали звездообразную технологическую пробу, а дл  определени  уровн  термических напр жений - стандартную решетчатую технологическую пробу.

Испытани  модифицирующих смесей

дл  чугунов,содержащих легирующие иде-, показали, что при модифицировании чумодифицирующие элементы и неметалли- ческие включени . При концентрации силикомишметалла более 21% в cтpyктy ре по вл етс  структурно-свободный

Гунов технологические свойства при обработке смес ми составов 2, 3 и 4 значительно вьш1ё, чем при обработке смесью базового оптимального состава

цементит в тонких сечени х отливок, снижаетс  однородность структуры в толстых сечени х, ухудшаетс  форма графита и увеличиваютс  остаточные напр жени . При содержании силикомиш- металла до 8% ухудшаетс  форма графита , снижаютс  характеристики жидко- текуче с ти и технологических свойств,

Исходный чугун выплавл ют в,элект- ропечах следующего химического состава , мас,%: углерод 3,4-3,6; кремний 2,1-2,2 i марганец 0,5-0,8j фосфор до 0,06} хром до 0,3; сера до 0,05 и железо остальное.. Выпуск чугуна в подогретые литейные ковши про- бод т при 1380-1 , Модифицирующие смеси, перемешанные механически в бегунах, ввод т в ковш в упакован- .ном виде при выпуске чугуна из печи.

Составы модифицирующих смесей, используемых дл  обработки чугунов опытных плавок, и результаты их испытаний приведены в таблице. Расход модифицирующих смесей 0,9% от массы расплава.

Дл  изготовлени  модифицирующих смесей используют измельченный до фракции менее 3 мм электропечной ферросилиций ФС 75 (ГОСТ 1415-78); карбид кремни  КбЗ (ГОСТ 3647-71) зенистостью 0,63 ММ) порошковый магний Мг1 (ГОСТ 804-72); тигельньй графит ГТ-1 (ГОСТ 4596-75), измельчен- , ный до фракции 0,1-3,0 мм силикомиш- металл СиМиш-1 (ТУ 14-141-54-74), порошок карбонитридов бари  KBalH (ТУ 05-31-84) после перемешивани  в лабораторных бегунах в течение 1- 3 мин,.

Механические свойства чугуна оценивали по стандартным методикам, жидкотекучесть определ ли на спиральной пробе Кери с запорньм устройством, позвол ющим подавать одинаковые пор- дии металла в экспериментальную форму . Дл  определени  склонности модифицированных чугунов- к образов.анию гор чих трещин использовали звездообразную технологическую пробу, а дл  определени  уровн  термических напр жений - стандартную решетчатую технологическую пробу.

Испытани  модифицирующих смесей

показали, что при модифицировании чуГунов технологические свойства при обработке смес ми составов 2, 3 и 4 значительно вьш1ё, чем при обработке смесью базового оптимального состава

1, а также составами смесей 5 и 6, содержание компонентов в которых выходит за предлагаемые пределы.

При модифицировании высокопрочных чугунов предлагаемой модифицирующей смесью в сравнении с базовой достигаетс  повьппение механических и технологических свойств на 10-20%,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Модифицирующа  смесь, содержаща  магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, отличающа с

   тем, что, с целью повышени  механических свойств, трещиностойкости и жидкотекучести чугуна, она дополнительно содержит карбид кремни  и кар- бонитриды бари  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Магний

   Графит

   Силикомишметалл

   Карбид кремни 

   Карбонитриды

   бари 

   Ферросилиций

   7-16

   8-21

   2-25

   11-25

   25-40 Остальное