SU1588791A1 - Модификатор чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству. Цель - увеличение длительности модифицирующего эффекта при одновременном повышении механических свойств в отливках сечением до 100 мм. Модификатор чугуна содержит мишметалл, криолит, магний и дополнительно сплав MG-ZN-ZR при следующем соотношении компонентов, мас.%: мишметалл 1-5, криолит 20-40, сплав MG-ZN-ZR 30-50, магний остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного модификатора сплава MG-ZN-ZR приводит к повышению в 1,3-1,5 раза механических свойств чугуна и в 2-3 раза увеличению длительности модифицирующего эффекта. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к составам модификатора дл  обработки расплавов, и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Цель изобретени  - увеличение длительности модифицирующего эффекта при одновременном повьшзении механических свойств в отливках сечением до 100 им,

Изобретение иллюстрируетс  следующим примером.

Модификатор готов т смешением компонентов: криолита, брикетов сплава Mg-Zn-Zr, чушкового магни  и мишме- талла марки МЦ-40 при указанном содержании в смеси.

Чугун обрабатывали в герметизированном ковше, а также плунжерным методом в ковше вместимостью 5т. Химический состав исходного чугуна, мас.%:

С 3,5-3,7, Si 2,2-2,4, МП 0,4-0,, Сг до 0,1, S до О,02,Температура обработки 1400-1450 0, расход модификаторов составл л 1% от массы обрабатываемого расшгава.

Вторичное модифицирование чугуна проводили 0,8% ферросилици  ФС75 на поверхность металла после его сферо- идизирующей обработкой модификатором и счистки шлака.

Заливали трефовидные пробы фЗО мм, ступенчатые пробы толщиной 100, 50 и 25 мм. Дл  определени  длительности модифицирующего эффекта проводили анализ структуры чугуна через каждые 5 мин выдержки расплава. Сопротивле- ние усталости и ударную в зкость при комнатной и отрицательной температу--: pax определ ли по стандартным методикам .

(Л

с

сд

00 00

со

Составы исследованных модификаторов , а также механические свойства чугуна приведены в таблице.

Дополнительный ввод в состав модификатора сплава Mg-Zn-Zr, содержащего 4-5% цинка, 0,6-1,1% циркони , обеспечивает ввод в расплав чугуна интер- металлидов типа и , замедл ющих реакцию испарени  магни , что, с одной стороны, способствует увеличению длительности модифицирующего эффекта, с другой стороны, оказыва  активное зародышеобразующее воз- i действие в процессе кристаллизации чугуна повышает механические свойства чугуна в отливках толстых сечений, Кроме того, совместно с РЗМ, вход щими в состав мишметалла, компоненты сплава Mg - Zh - Zr формирзтот туго- плавкзто Т-фазу, способствумщую измельчению литой структуры чугуна,

При содержании сплава Mg-Zn-Zr в модификаторе вьше 50% про вл етс  деглобул ризующее графит (действие цинка, присутствующего в этом сплаве ), в результате чего ухудшаетс  форма графита и снижаютс  механические свойства чугуна. При содержании сплава Mg-Zn-Zr в модификаторе менее 30% в расплав вноситс  недостаточно интерметаллидов магни  с цинком и цирконием, вследствие чего снижаетс  длительность модифицирующего эффекта, ухудшаетс  изотропность структуры и свойств чугуна в различных сечени х отливки.

Применение в модификаторе отходов стружки после механообработки деталей сплава Mg-Zn-Zr позвол ет удешевить процесс модифицировани  чугуна, снизить его себестоимость, утилизировать отходы машиностроительного производства отливок из магниевых сплавов.

Криолит в составе предлагаемого модификатора чугуна способствует рафинированию расплава, формиру  жид- коподвижные шлаки, преп тствует образованию дефектов типа черные п тра, что повьш1ает изотропность структуры и стабильность механических свойств чугуна. При содержании криолита менее 20% указанное действие не про вл етс , вследствие чего ухудшаетс  изотропность структуры и снижаютс , меха пические свойства чугуна, повьшаетс  брак отливок.

При превьш1ении содержани  криолита в модификаторе 40% про вл етс  его

Q 5 0

5 Q

с

0

. излишнее рафинирующее действие, вследствие чего из сплава удал ютс  интер- металлиды магни  с цинком и цирконием , снижаетс  продолжительность модифицирующего эффекта, ухудшаетс  изотропность структуры и свойств чугуна в различных сечени х отливки.

Мишметалл в составе предлагаемого модификатора нейтрализует действие примесей деглобул ризаторов, кроме того, формиру  с магнием и цинком ин- терметаллидную Т-фазу, измельчает структуру и повьш1ает изотропность структуры и свойств чугуна в различных сечени х отливки. При содержании мишметалла в модификаторе менее 1%, указанное его действие не про вл етс , при превьшгении его содержани  5% про вл етс  отбеливающее действие РЗМ на чугун, ухудшаетс  стабильность механических свойств чугуна при переходе к отливкам больших сечений,

Магний  вл етс  основой модификатора . Его содержание в модификаторе определ етс  соотношением остальных компонентов.

Составы исследованных модификаторов , а также результаты их испытаний приведены в таблице.

Как следует,из приведенных данных, применение предлагаемого модификатора дл  получени  высокопрочного чугуна способствует повьш1ению на 20-30% и выравниванию механических свойств в отливках сечением до 100 мм, увеличению в 1 ,5-2 раза сопротивлени  усталости и ударной в зкости чугуна, существенному снижению брака отливок. При этом длительность модифицирующего эффекта увеличиваетс  в 2-2,5 раза.

Эффективность от применени  предлагаемого модификатора по сравнению с известным заключаетс  в повьш1ении в 1,3-1,5 раза механических свойств чугуна с шаровидной формой графита и увеличении модифицирующего эффекта.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Модификатор чугуна, содержащий мишметалл, криолит и магний, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  длительности модифицирующего эффекта при одновременном повьш1ении механических свойств в отливках сечением до 100 мм, он допол- , нительно содержит сплав Mg-Zn-Zr при следующем соотношении компонентов, мас,%:

   Мишметалл Криолит

   1-5 20-40

   Сплав Mg-Zn-Zi; Магний

   30-50 Остальное

   1

   2

   3

   1,

   прототип

   20 30 40 50

   30 40

   50

   0стлльное

   681 41200618264581695

   710 3,51190596261712724

   694 3,81230610258684695

   510 2,071036« -196510551

   Составитель И.Бекренева Редактор М.Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

   Заказ 2517

   Тираж 483

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти, м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   71230

   72835

   70640

   58415

   Подписное