SU1475960A1 - Модифицирующа смесь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области литейного производства ,в частности, к составам смесей дл  получени  высокопрочного чугуна. Цель изобретени  - повышение герметичности и износостойкости чугуна. Модифицирующа  смесь содержит магний, графит, силикомишметалл, бориды бари , фосфористый ферромарганец и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-16

графит 3-7

силикомишметалл 26-40

бориды бари  13-38

фосфористый ферромарганец 12-25 и ферросилиций остальное. Дополнительный ввод в состав смеси боридов бари  и фосфористого ферромарганца обеспечивает повышение на 10-20% износостойкости при сухом трении и герметичности чугуна за счет снижени  содержани  неметаллических включений, повышени  и выравнивани  твердости металла. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к меташгур- гии, в частности к производству высокопрочных чугунов дл  отливок.

Цель изобретени  - повышение герметичности и износостойкости чугуна в отливках.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что модифицирующа  смесь, содержаща  магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, дополнительно содержит бориды бари  и фосфористый ферромарганец лри следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний7-16

Графит3-7

Силикомишметалл26-40

Бориды бари  13-38

Фосфористый

ферромарганец 12-25 Ферросилиций Остальное Благодар  комплексной присадке боридов бари , фосфористого ферромарганца и магни  достигаетс  глубокое раскисление, полна  десульфураци  расплавленного металла и снижение содержани  неметаллических включений, что значительно повышает герметичность отливок, способствует очистке границ зерен и снижает износ в услови х сухого трени .

Введение фосфористого ферромарганца в смесь в количестве 12-25 мас.% обеспечивает при молифиуровании повышение и выравнивание твердости чугуна, что приводит к улучшению герметичности и износостойкости чугуна

Ј 1

01

СО

оэ

в отливках. При концентрации фосфористого ферромарганца до 12 мас.% повышение твердости, герметичности и износостойкости недостаточно, а при увеличении концентрации более 25 мас,% увеличиваетс  отбел, неоднородность структуры чугуна в отливках , что приводит к снижению его герметичности и износостойкости.

Бориды бари  в количестве 13- 38 мас.% обеспечивают дополнительное модифицирование чугуна бором и барием благодар  диссоциации боридов бари , что способствует повышению твердости, герметичности и износостойкости чугуна в отливках. Верхний предел концентрации боридов бари  в смеси ограничен содержанием 38 мас.%, выше которого увеличиваетс  отбел, снижаетс  однородность структуры и герметичность чу- гуна в отливках. При снижении концентрации боридов бари  в смеси менее 13 мас.% отмечаютс  низкие характеристики твердости и износостойкости .

Обработка чугуна модифицирующей смесью с содержанием магни  ниже 7 мас.% не обеспечивает требуемого эффекта модифицировани , высокой степени сфероидизации графита и повышени  износостойкости и герметичности чугуна. При содержании в смеси магни  более 16 мас.% возникает пироэффект и снижаютс  стабильность эффекта модифицировани , износостойкость и герметичность чугуна.

Ввод графита увеличивает число готовых центров кристаллизации в чугуне при его затвердевании и способствует повышению гомогенности структуры и герметичности чугуна в отливках.

Содержание графита в смеси более 7 мас.% снижает твердость износостойкость чугуна и его прочностные характеристики. Понижение концентрации графита менее 3 мас.% снижает стабильность процесса модифицирова- ,ни , степень усвоени  магни  и герметичность чугуна.

Силикомишметалл стабилизирует процесс модифицировани  при некотором колебании химического состава исходного чугуна. Нижний предел силикомиш металла примен етс  дл  модифицировани  чугунов с низким содержанием неметаллических включений и не содержащих демодификаторов, а верхний пре0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

дел - дл  чугунов, содержащих легирующие и демодифицирующие элементы и неметаллические включени . При концентрации силикомишметалла более 40 мас.% в структуре по вл етс  структурно свободный цементит в тонких сечени х отливок, снижаетс  однородность структуры в толстых сечени х , ухудшаетс  форма графита и герметичность чугуна. При содержании силикомишметалла до 26 мас;% ухудшаетс  форма графита, снижаютс  характеристики твердости и износостойкости .

Исходный чугун выплавл ют в вагранке и довод т в индукционном миксере до следующего химического состава, мас.%: углерод 3,3-3,5, . кремний 1,75-2,1; марганец 0,5-0,65$ фосфор до 0,07; хром до 0,2j сера до 0,105 и железо остальное. Выпуск чугуна в подогретые литейные ковши провод т при 1380-1420°С. Модифицирующие смеси, перемешанные механически в бегунах, ввод т в ковш в упакованном виде в количестве 0,9% от массы расплава при выпуске чугуна из миксера.

Составы модифицирующих смесей, используемых дл  обработки чугунов опытных плавок, приведены в таблице.

Дл  изготовлени  модифицирующих смесей используют фосфористый ферромарганец ФМи50Ф, электропечной ферросилиций ФС75, сплавы ФСЗОРЗМЗОБ и СиЛАН-1, бориды ФВ37Ба-2Н, бой электродов и магний Мг-1, измельченные до фракции 0,1-2 мм и механически перемешанные .,

Износостойкость определ ли на образцах с пр моугольным сечением мм на машине СИАМ-2 в режиме сухого трени  при 50-350°С. Обща  продолжительность цикла испытаний при 3-х скорост х скольжени  (3,7 7,5 и 14,8 м/с) - 90 гс. Момент трени  1,9-3,0 Н/м. Одновременно испытывали по 3 образца с общей площадью 4,8 .

Испытани  на удельную герметичность проводили на стандартных образцах , вырезанных из центральной части ступенчатых технологических проб в литом состо нии.

Дл  испытаний используют универсальный гидравлический стенд УСГ-1М, в качестве рабочей жидкости машинное масло. При испытании на герметичность образец подвергалс  одностороннему

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Модифицирующая смесь, содержащая магний, графит, силикомишметалл и _1е ферросилиций, отличающая она дополнительно содержит бориды бария и фосфористый ферромарганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Магний 7-16 Графит 3-7 Силикомиш- металл 26-40 Бориды бария 13-38 Фосфористый ферромарганец 12-25 Ферросилиций Остальное

   Смесь Состав моднфицируяцей смеси, мас.Х ' Механические и специальные свойства чугуна Маг- ВИЙ Графит Сшш- KOMiat- мет&лп Борида бария ФосфористьЛ ферромарганец Ферросилиций Предел прочности при растяжении, МПа Износостойкость в режиме сухого трения Герметичность, МПа Относительная, кСт Средний износ,· мг'/см* ГС J 7 3 • 40 13 25 Остальное 726 1,22 14,64 . 525 2 и 5 35 27 18 765 1,34 13,33 • 538 3 . 16 7 26 . 38 12 832· 1,41 12,62 557 4 5 2 48 11 11 705 1,05 16,95 507 3 19 9 6 39 26.5 70S 1,05 16,95 507 & о»· •ест* »5 18 25 630 1,03 17,34 500