SU1516503A1 - Модифицирующа смесь дл обработки чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству. Цель изобретени  - повышение механических и литейных свойств чугуна и увеличение трещиностойкости отливки. Модифицирующа  смесь содержит магний, силикомишметалл, азотированный силикобарий, нитриды кремни , кальций и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-16, азотированный силикобарий 26-33, силикомишметалл 5-12, нитриды кремни  7-12, кальций 3-11, ферросилиций- остальное. Дополнительный ввод азотированного силикобари , нитридов кремни  и кальци  способствует повышению на 20-30% механических и литейных свойств чугуна, снижает склонность отливок к образованию трещин за счет лучшей графитирующей способности и формировани  более мелкозернистой структуры чугуна. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к составам модификаторов дл  производства модифицированных высокопрочных чугунов.

Цель изобретени  - повышение механических и литейных свойств чугуна, увеличение тpeш нocтoйкocти отливок.

Модифицирующа  смесь, содержаща  магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, дополнительно содержит азотированньй силикобарий, нитриды кремни  и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний7-16

Графит7-15

Силикомишметалл 5-12

Азотированный силикобарий

26-33

Нитриды кремни  7-12 Кальций3-11

Ферросилиций Остальное Дополнительное введение в состав модифицирующей смеси нитридов кремни  повышает модифицирующую и графи- тизирующую способность, снич:ает склонность к усадке чугуна, измельчает структуру отливок в литом состо нии и после отжига. Присутствие в модифицирующей смеси более 12% нитридов кремни  приводит к образованию в структуре Отливок скоплений неметаллических включений, снижению технологических и механических свойств. При концентрации нитридов кремни  до 7% модифицирующа  и графи- тизирующа  способность смеси нолостаСП

ет

СП

о

точна н склонность к растрескиванию модифицированного чугуна в отливках повышаетс .

Азотированный силикобарий введен как эффективна  модифицирующа  добавка в состав смеси, снижающа  усадку, трещиностойкость и остаточны термические напр жени . Его концентраци  ограничена содержанием 33%, выше которого снижаютс  жидкотеку- честь и механические свойства чугуна а нижний предел (26%) обусловлен выскими характеристиками остаточных напр жений и склонностью к трещинам модифициронЛНН01-О чугуна нри более низких концентраци х азотированного силикобари .

Содержание магни  ограничено нижним пределом (7%), с которого устой- чиво получаетс  шаровидный графит в модифиц11рованноь чугуне при хороши литейных свойствах. При увеличении концентрации магни  более 16% усиливаетс  пироэффект, снижаетс  стабил1з ность технологических и механических свойств и значительно повьши ютс  усадка и остаточные термические напр жени  чугуна в отлипках.

Кальций введен дл  новьш1ени  ком-- пактности графита, склонности чугуна к графитизации, Верхни) его предел ограничен низкой растворимостью в чугуне, а при снижении его содержаьги менее 3% снижаютс  технологические свойства.

Графит в модифицирующей смеси повышает технологические и механически свойства, тре Щ1Ностойкость

и остаточные термические напр жени 

чугуна в отливках.

Содержание графита в смеси более 15% снижает технологические cuoitcTBa чугуна и его npo4HocTHiiie характеристики . Понижение концентрации графита менее 7% снижает стабильность нроцесс модифицировани , степень усвоени  магни , трещиностойкость чугуна и увеличивает усадку и остаточные напр жени .

Силикомишметалл стабилизирует процесс модифицировани  нри некотором колебании химического состава исходного чугуна. liiLKHim предел силикомиш- метапла примен етс  дл  модифицировани  чуГунов с низким содержанием неме таллических нк.шочений и не содержащих демодифик.. i-iipon, н верхний нредел - дл  чугун1 1-1, сплержаших легирующие и

Q

0 5

о

0

г Q

5

демодифицирующие элементы и неметаллические включени . При концентрации силикомишметалла более 12% в структуре по вл етс  структурно свободный цементит в тонких сечени х отливок, возрастает усадка, снижаетс  однородность структуры в толстых сечени х, ухудшаетс  форма графита и учеличива- ютс  остаточные напр жени . При содержании силикомишметалла до 5% ухудшаетс  форма графита, снижаютс  характеристики жидкотекучести и технологических свойств.

Дл  получени  предлагаемой модифицирующей смеси используют следуюшд1е материалы: ферросилиций ФС-90, измельченный до фракции 0,2-2,0 мм; графит ГГр1 фракций 1,5-2,5 мм; магний Мг1 в порошке; азотированный силикобарий СБЗОН, измельченный до фракции 0,2-2 мм; силикомишметалл Сиит- миш 3, измельченньй до фракции 0,1- 2 мм; металлический кальций в порошке СК95 и порошковьм нитрид кремни .

Дл  приготовлени  предлагаемой модифицирующей смеси сначала загружают ферросилиций, Силикомишметалл и азотированный силикобарий, перемешивают в течение 2-3 мин, ввод т нитриды кремни , перемешивают 1,5-2 мин и затем ввод т смесь графита, кальци  и магнил, перемешивают до получени  однородной массы и выпускают через окно в ДНУ чаши в специальную емкость. Готовые модифицирующие смеси фасуют в бумажные пакеты (но массе) и добавл ют в расплав в количестве 0,6% от массы чугуна, заливаемого в ковш.

Жидкотекучесть модифицированного чугуна определ ют по спиральной пробе Кери, а его склонность к растрескиванию - не технологических комбинированных пробах высотой 300 мм с металлическим 16-и гранным стержнем по числу гор чих трещин на поверхности OTjHiBKH, Объем усадочной раковины модифицированных чугунов в 1 см определ ют по клинообразной технологической пробе высотой 100 нм с металлическим холодильником 70-7030 мм в нижней части и металлическим стержнем толш41ной 20 мм - в верхней части, заливаемой сифоном. Объем усадочной раковины , образовавшейс  в пробной отливке, определ ют по объему расплава , необходимого дл  ее заполнени .

Исходный чугун выплавл ют в индукционных- электропечах следующего химическоги состава, мас.%: углерод 2,9-3,1; кремний 1,7-1,9; марганец 0,35; фосфор 0,07; хром - до 0,06; сера - до 0,06; железо - остальное.

Дл  испытаний модифицирующих смесе составы 1 - 3 предлагаемого состава, состав 6 известного состава, а также составы 4 и 5, содержание компонентов в которых выходит за предлагаемые пределы (таблица).

Как видно из таблицы, при использовании предлагаемой смеси дл  модифи цировани  чугуна достигаютс  более высокие механические и литейные свой- ств отл: Ф о

15

165036

силикомишметалл и феррос1и1нций, отличающа с  тем, чт , с целью повышени  механических и литейных свойств чугуна, увеличени  тре1циностойкости отливок, она доП(.)Л- нительно содержит азотированньй слли- кобарий, нитриды кремни  и кальцю при следующем соотношении компонентов , мас.%:

Магний7-16

Графит7-15

Силикомишметалл 5-12

Азотированный

силикобарий 26-33

5

10

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Модифицирующая смесь для обработки чугуна, содержащая магний, графит, 20 и ферросилиций, о т с я тем, что, с механических и литейных свойств чугуна, увеличения трещиностойкости отливок, она дополнительно содержит азотированный снликобарий, нитриды кремния и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Магний 7-16 Графит 7-15 Силикомишметалл 5-12 Азотированный силикобарий 26-33 Нитриды кремния 7-12 Кальций 3-1 1 Ферросилиций Остальное

   Состав смеси Содержание компонентов, мас.% Предел прочности при растяжении, МПа Технологические свойства Жидкотекучесть, мм Усадочная раковина , см³ Стойкость к растрескиванию, трещин Магний Азотированный силикобарий Силикомишметалл Нитриды кремния Графит Кальций Ферросилиции

   I

   7 26 5 7 7 3 Ос- таль- ное 830 620 0,73 7,05 13 31 1 1 10 12 10 __ и _ 875 635 0,70 6,82 16 33 12 12 15 11 _ 11 _ 890 630 0,68 6,71 5 19 15 3 1 7 2 _ η _ 750 550 0,79 7,55 17 34 1 13 6 12 _ π _ 810 600 0,75 7,43 13 - 23 - 19 - _ ·· — 690 510 0,80 8,49

   (известный)