SU1491900A1 - Брикет дл модифицировани чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии ,в частности, к составам модификаторов высокопрочного чугуна. Цель изобретени  - повышение механических свойств, в зкости разрушени  и трещиностойкости чугуна. Брикет дл  модифицировани  чугуна содержит силикобарий, железо-кремний-магний-кальцевую (ЖКМК) лигатуру, стальную дробь, силикомарганец, бориды никел , медную стружку и нитриды алюмини  при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикобарий 7-16

лигатура ЖКМК 26-55

силикомарганец 13-17

бориды никел  3-16

медна  стружка 3-12

стальна  дробь 2-3

нитриды алюмини  2-20. Дополнительный ввод в состав брикета силикомарганца, боридов никел , медной стружки и нитридов алюмини  способствует существенному (в 1,5-2 раза) повышению механических свойств и в зкости разрушени  чугуна, а также снижению его склонности к формированию трещин в отливках за счет повышени  однородности и дисперсности структуры, улучшени  формы графита. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к производству модификатора высокопрочного чугуна.

Цель изобретени  - повышение механических свойств, в зкости разрушени  и треи1иностс1Йкости чугуна.

Брикет дл  модифидировани  чугуна , содержащий сшшкобарий, железо- кремний-маг ний-кальпиепую лигатуру и стальную дробь, дополнительно содержит силикомарганец, бориды никел , стружку меди и нитриды ;шюмини , при следую1чем соотношении компонентов , мае. % :

Силикобарий Железо-кремний-магний- кальциева  лигатура Силикомарганец Бориды никел  Стружка меди Нитриды алюмини  Стальна  дробь

7-16

26-55 13-17 3-16 3-12

2-20 2-8

4ib

CD

СО

Дополнительный ввод в состав ори кета силикомарганпа повьшшет o.

ность структуры, что способствует по пьп р|Гию упруг опластических свойств чугуна. При концентрации силнкомар- ганца до 13 мае ,7, однородность структуры и стабильность упругопласу тических свойств недостаточны. При KOfiueHTpauHH силикомарганца более 17 мас.% снижаютс  технологические свойства, возрастает продолжительность растворени  и усвоени  брикета в 1 угуне, снижаютс  степень сфе- рокдизации и его механические свойст на.

Стружка меди улучшает способность к брикетированию компонентов, повышает графитизирующую и модифицирую дую способности брикета, измельчает графит в структуре и повышает механические свойства чугуна. Нижний предел ее содержани  (3 мас.%) обусловлен ее вли нием на повышение плас тических свойств чугуна при удовлетворительной способности к брикетированию , а при концентрации ее более 12 мас.% усиливаетс  ликваци  и снижаетс  однородность структуры и механических свойств, значительно повышаетс  склонность отливок к трещинам .

Бориды никел  повышают дисперсность структуры, снижают склонность к трещинам чугуна и повышают его механические свойства. Верхний предел содержани  боридов никел  в брикете ограничен концентрацией (16 мас.%), Bbmie которой отмечаетс  увеличение продолжительности растворени  и усвоени  компонентов в чугуне и снижение однородности структуры и механических свойств чугуна в отливках. При концентрации их до 3 мас.% увеличиваетс  угар компонентов брикета и снижение стабильности механических свойств.

Нитрида алюмини  в чугуне служат дополнительными центрами графитиза- ции, повышающими дисперсность чугуна и его пластические свойства. При их концентрации в брикете до 2 мае. % количество графитных включений в структуре низкое, а механические свойства нестабильны, а при концентрации нитридов более 20 мас.% они располагаютс  в виде неметаллических включений по границам зерен, повышают хрупкость и снижают относительное удлинение чугуна.

91900

Присадки силикобари  и лигатуры ЖКМК  вл ютс  основными сфероиди- зирутощими компонентами брикета, обес- печиваючхими повышение степени сфе- роидизации графита и механических свойств чугуна. При концентрации лигатуры ЖКМК более 55 мае.7, и силикобари  более 16 мас.% снижаетс 

Q однородность структуры и стабильность механических свойств чугуна, а при концентрации лигатур ЖКМК до 26 мас.% и силикобари  до 7 мас.% их сферо- идизирующий эффект низкий, что при15 водит к снижению механических, особенно пластических свойств чугуна. Стальна  дробь в количестве.более 8.мас,% заметно снижает температуру расплава, количество графито20 вых включений в структуре чугуна и стабильность свойств, а при концентрации ее в брикете до 2 мас.% укрупн етс  зерно в отливках, снижаетс  циклическа  трещиностойкость

25 и механические свойства чугуна.

Технологический процесс изготовлени  брикета дл  модифицировани  чугуна включает операции измельчени  исходных материалов в шаровой мель30 нице с диаметром барабана 600 мм, в который вмест е с ними загружают размалывающие стальные шары, механического перенЬшивани  и последующего уплотнени  полученных смесей в пресс-формах на установках одностороннего холодного прессовани  при удельном давлении 15-20 МПа. Дозировку смеси в пресс-форму осуществл ют по массе. Частицы измельченной

дп смеси, полученной в щаровой мельнице , мнеют вид неправильных многогранников , лепестков и завитков с размерами частиц 0,1-0,6 мм.

Исходные материалы дл  брикета: лигатура ЖКМК-1, силикомарганец СМн-I7, стружка меди Ml, нитриды алюмини  АЧ-2Н, силикобарий ФСбОБа 27, бориды никел  и стальна  дробь 9 мм, В мельни 1,у сначала загружают силикомарганец, стальную дробь, бориды никел  и стружку меди, а после их измельчени  до фракции менее 1 мм ввод т остальные компоненты, перемешива  до получени  однородной массы.

Опытные плавки чугунов проведены в открытых ИНДУК1ЩОННЫХ печах с использованием чугунного и стальног о лома, литейных чугунов, карбюриза45

50

ь

тора и ферросплавов. Выпуск чугуна в барабанный литейный ковш производ т при 1420-1500 с. На дно подогретого ковша присаживают брикеты дл  модифицировани  чугуна, Ковшевую обработку чугунов, содержащих, мас.%: углерод 2,9-3,1; кремний 1,7-1,9. марганец 0,3-0,5; хром до 0,06; никель до 0,1, сера до 0,06; фосфор 0,05-0,1%; железо - остальное, производ т i-брикетами в количестве 0,25% от массы заливаемого расплава Заливку чугуна в песчано-глинистые формы дл  получени  образцов производ т после выдержки расплава в ковше в течение 45-80с.

В таблице приведены составы брикетов дп  модифицировани  чугуна опытных плавок, а также свойства модифицированных чугунов в отливках и их трещиностойкость. Механические свойства определ ют на стандартных образцах. Дп  испытани  на циклическую трес1иностойкость используют пластичные образцы толщиной 3 мм и шириной 300 мм с центральньм сквозным надрезом. Образцы подвергают пул1)сирующему раст жению с частотой 10 Гц и коэффициентом асимметрии цикла 0.1. Длину трещины фиксируют с помощью катометра КМ-8. Ис91900 6

пытани  провод т до разрушени  об- разца.

Как видно из таблицы, Лредлагае- мьй брикет дл  модифицировани  обеспечивает более высокие механические свойства чугуна в отливках и меньшуй склонность к трещинообразованию.

Claims (1)

1. Q Формула изобретени 

   Брикет дл  модифицировани  чугу- ка, содержащий силикобарий, железо- кремний-магний-кальциевую лигатуру и стальную дробь, отличающий 15 с   тем, что, с целью повьшени 

   механических свойств, в зкости разрушени  и трещиностойкости чугуна, он дополнительно содержит силикомарга- нец, бориды никел , стружку меди и нит- 2Q РИДЫ алюмини  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Силикобарий7-16

   Железо-крем- ний-магний- 25 кальциева 

   лигатура26-55

   Силикомарганец13-17

   Бориды никел  3-16 30 Стружка меди3-12

   Нитриды алюмини 2-20 . Стальна  дробь 2-8