SU1668404A1 - Модифицирующа смесь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к производству графитизированных сталей и сплавов. Целью изобретени   вл етс  повышение герметичности, относительного удлинени  и в зкости разрушени  графитизированных сталей. Модифицирующа  смесь содержит, мас.%: борна  кислота 25 - 40

силикобарий 7 - 13

окись меди 12 - 20

азотированный ферросилиций 12 - 20

нитриды циркони  12 - 18

лантан 9 - 12. Применение смеси позвол ет повысить герметичность стали на 15 - 20%, относительное удлинение на 22 - 28% и в зкость разрушени  на 11 - 20%. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к производству модифицированных графитизированных сталей и сплавов .

Цель изобретени  - повышение герметичности , относительного удлинени  и в зкости разрушени  графитизированных сталей.

Предлагаема  модифицирующа  смесь содержит борную кислоту, силикобарий, окись меди, азотированный ферросилиций, нитриды циркони  и лантан при следующем соотношении компонентов, мас.%: борна  кислота 25-40; силикобарий 7-13; окись меди 12-20; азотированный ферросилиций 12-20; нитриды циркони  12-18; лантан 9-12.

Введение в состав модифицирующей смеси нитридов циркони  повышает модифицирующую и графитизиругащую способность , снижает склонность к короблению, повышает плотность и герметичность, измельчает структуру отливок в литом состо нии и после отжига, что увеличивает

механические свойства. Присутствие в модифицирующей смеси более 18 мас.% нитридов циркони  приводит к образованию в структуре неметаллических включений, снижению герметичности, технологических и механических свойств. При концентрации нитридов циркони  до 12 мас.% модифицирующа  и графитизирующа  способность смеси недостаточна, а склонность к пористости и короблению модифицированных сплавов повышаетс , уменьшаетс  плотность , герметичность, прочность и ударна  в зкость.

Лантан введен в смесь, как поверхностно-активна  добавка, способствующа  повышению жидкотекучести, плотности и других технологических свойств, улучшающих ударную в зкость, герметичность и пластичность . Концентраци  лантана более 12 мас,% ведет к увеличению количества цементита в структуре отливок, снижению гра- фитизирующей способности смеси, удлинению цикла графитизирующего отжига и снижению пластических свойств, а при

О

о

00

-N

g

содержании лай гана до 9 мас.% отмечаютс  ухудшение формы графита, снижение герметичности, технологических и механических свойств модифицированных гра- фитизировэнных сталей и сплавов.

Азотированный ферросилиций  вл етс  эффективной графитизирующей добавкой в модифицирующей смеси, оказывающей раскисл ющее воздействие на сталь и повышающей герметичность и пластические свойства графитизированной стали. Нижний предел содержани  азотированного ферросилици  (12 мас.%) обусловлен недостаточной графитизирующей и раскисл ющей способностью модифицирующей смеси при более низких его концентраци х, что снижает удельную герметичность стали, а при увеличении концентрации азотированного ферросилици  более 20 мас.% снижаетс  однородность структуры, укрупн етс  графит и снижаютс  механические свойства.

Присутствие в модифицирующей смеси более 40 мас.% борной кислоты и силикоба- ри  более 13 мас.% ведет к образованию зон с неоднородной структурой и снижению механических свойств и герметичности , поэтому содержание борной кислоты и силикобари  ограничены этими концентраци ми, Присутствие в модифицирующей смеси менее 25 мас.% борной кислоты и менее 7 мае. % силикобари  ведет к снижению плотности, прочности, графити-. зирующей способности и увеличению продолжительности цикла термообработки стали.

Окись меди при содержании в смеси белее 20 мас.% ухудшает форму графита, увеличивает склонность к пористости и снижает герметичность и упруго-пластические свойства. При уменьшении концентрации окиси меди до 12 мас.% литейные свойства, ударна  в зкость и трещиностойкость недостаточны . Кислород в расплаве способствует отбеливанию вследствие повышени  устойчивости жидкой фазы, а медь увеличивает количество центров графита, способствует их измельчению и повышению пластических свойств чугуна после термической обработки.

Дл  изготовлени  модифицирующей смеси используют силикобарий СБЗО фракции 0,1-3 мм, порошки борной кислоты и окиси меди, азотированный ферросилиций ФС90Н фракции 0,1-3 мм, нитриды цирко ни  в порошке и металлический лантан ЛаМ2, измельченный до фракции 0,05-0,3 мм. Исходные материалы перемешивают в бегунах до получени  однородной по составу смеси.

Модифицирующие смеси ввод т в ковш в упакованном виде в количестве 0,15% от массы расплава, заливаемого в ковш. Дл  обработки используют графитизированную

сталь зазвтектоидного состава, содержащую , мае. %: углерод 1,5; кремний 1,25; марганец 0,3; никель 0,1; алюминий 0,01; сера 0,02; железо остальное. Опытные плавки графитизирЪванных сплавов провод т в

электропечах. Температура расплава в период выпуска из печи 1520-1530°С.

В табл. 1 приведены составы модифицирующих смесей, а в табл. 2 - служебные и механические свойства сталей, обработанных этими составами.

Механические свойства определ ют на образцах после их термической обработки по режиму: нагрев до 960°С, выдержка при этой температуре в течение 4-5 ч, охлаждение до 720-730°С, выдержка при этой температуре в течение 6 ч и окончательно охлаждение на воздухе. Трещиностойкость определ ют на литых звездообразных технологических пробах высотой 146 мм.

Герметичность определ ют на гидравлических стендах на образцах с толщиной стй нки 3 мм, а ударную в зкость - на образцах 10 х 10 х 55 мм с полукруглым надрезом ,

. Как видно из табл. 2, предлагаема  модифицирующа  смесь обеспечивает более высокие характеристики герметичности, . в зкости разрушени  и относительного удлинени  графитизированных сталей в сравнении с известной модифицирующей смесью.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Модифицирующа  смесь, содержаща 

   5 борную кислоту, силикобарий, окись меди и лантан, отличающа с  тем, что, с целью повышени  герметичности, относительного удлинени  и в зкости разрушени  графитизированных сталей, она дополнительно со0 держит нитриды циркони  и азотированный ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: борна  кислота 25-40; окись меди 12-20; силикобарий 7-13; азотированный ферросилиций 12-20; нит5 риды циркони  12-18; лантан 9-12.

   Таблица 1

   Таблица 2