SU1678885A1 - Модифицирующа смесь дл чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характери- стикамигерметичностии трещиностойкости. Цель изобретени  - повышение циклической трещиностойкост и удельной герметичности чугуна. Дл  этого модифицирующа  смесь содержит углерод- содержащий материал, силикомарганец, из- вестково-фосфористый шлам, буру, карбид кремни , сурьму и чугунную стружку при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродсодержащий материал 10- 22; карбид кремни  3-7; силикомарганец 10-15; известково-фосфористый шлам 7-11; бура 12-17; сурьма 2-7; чугунна  стружка остальное. Дополнительный ввод в состав смеси буры, сурьмы и карбида кремни  способствует повышению в 2-3 раза характери- стик трещиностойкости и на 20-30% удельной герметичности чугуна. 1 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характери- стикамигерметичностии

трещиностойкости.

Цель изобретени  - повышение циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что модифицирующа  смесь, содержаща  углеродсодержащий материал, силикомарганец , известково-фосфористый шлам и чугунную стружку, дополнительно содержит буру, карбид кремни  и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Углеродсодержащий материал 10-22

Карбид кремни 3-7

Силикомарганец10-15

Известково-фосфористый

шлам7-11

Бура12-17

Сурьма2-7

Чугунна  стружкаОстальное

Дополнительное введение сурьмы в модифицирующую смесь св зано с ее высокой поверхностной активностью, способностью увеличени  числа центров кристаллизации, что повышает модифицирующую способность смеси и технологические свойства чугуна . При концентрации сурьмы до 2 мас.% ее модифицирующее вли ние оказываетс  недостаточно, поэтому модифицирующа  способность смеси и технологические свойства чугуна низкие. При увеличении концентрации (более 7 мае %) сурьма полностью не раствор етс  в металлической основе, выдел етс  по границам зерен и снижает его трещиностойкость, технологические и упру- гопластические свойства.

О

XJ

00

00

00

СЛ

Бура оказывает перлитизирующее вли ние и очищает границы зерен структуры от неметаллических включений, повышает удельную герметичность и механические свойства чугуна.

Присутствие в модифицирующей смеси более 17 мас.% буры ведет к образованию зон серого чугуна и снижению механических свойств, поэтому содержание буры ограничено этой концентрацией. Присутствие в модифицирующей смеси менее 12 мас.% буры ведет к снижению графитизирующей способности.

Силикомарганец при содержании в смеси более 10 мас.% ухудшает форму графита, увеличивает склонность к короблению и снижает упругопластические свойства. При уменьшении его концентрации до 10 мас.% литейные свойства и трещиностойкость при сварке литых деталей недостаточны. Изве- стково-фосфористый шлак в жидком чугуне способствует повышению устойчивости жидкой фазы, увеличивает количество центров графита, их измельчению и повышению пластических свойств чугуна.

Карбид кремни  оказывает раскисл ющее вли ние и повышает стабильность отруюуры и механических свойств, удельную герметичность и циклическую трещино- стойкость. ЕГО вли ние на трещиностойкость и удельную герметичность чугуна начинает сказыватьс  с концентрации 3 мас.%, однако при увеличении содержани  его (более 7 мас.%) укрупн етс  структура и снижаютс  трещиностойкость , механические свойства и удельна  герметичность.

Пример. Дл  обработки используют чугун, содержащий, мас,%: углерод 3,4; кремний 2,2; марганец 0,57; хром 0,05; фосфор 0,05; сера 0,05; железо остальное.

Опытные плавки чугунов провод т в индукционных печах. Температура расплава в период выпуска из электропечи 1460°С,

Дл  приготовлени  модифицирующей смеси используют следующие: сурьму Cyl, бой электродов, карбид кремни  черный КЧ-63, буру техническую, изве- стково-фосфористый шлам, содержащий 42 мас.% СаО и 30 мас.% P20s, чугунную стружку и силикомарганец.

Модифицирующие смеси получают измельчением до фракций 0,01-0,35 мм и перемешиванием исходных материалов в бегунах в течение 3-5 мин. Модифицирую- щие смеси присаживают в бумажных пакетах на зеркало расплава в печи за 5-10 мин до выпуска в ковш в количестве 0,15% от массы расплавленного металла.

Циклическую трещиностойкость опре- дел ют в услови х высоких скоростей нагру- жени  по стандартной методике УР (ударное раст жение) на установке 2097 КМ- 5М с использованием образцов сечением 10 х 10 мм. Точность изготовлени  образцов не нижебквалитетапоСТСЭВ 144-75. Продолжительность испытаний 1 гс, величина энергии испытаний 20 Дж/см2. Величину трещиностойкости определ ют длиной трещин в образцах после испытаний. Удельную герметичность определ ют на гидравлических стендах на образцах диаметром 50 мм. Толщина рабочей части испытываемых образцов 5,5 мм.

Составы испытанных смесей и резуль- таты испытаний приведены в таблице.

Как видно из полученных данных, предлагаема  модифицирующа  смесь обеспечивает более высокие характеристики герметичности и трещиностойкости в срав- нении с известной модифицирующей смесью.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Модифицирующа  смесь дл  чугуна, содержаща  углеродсодержащий материал, силикомарганец, известково-фосфористый шлам и чугунную стружку, отличающа - с   тем, что, с целью повышени  циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна, она дополнительно содержит буру, карбид кремни  и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углеродсодержащий материал10-22

   5 Карбид кремни 3-7

   Силикомарганец10-15

   Известково-фосфористый шлам7-11

   Бура12-17

   0 Сурьма2-7

   Чугунна  стружкаОстальное