SU1723174A1 - Modifier for cast iron - Google Patents
Modifier for cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1723174A1 SU1723174A1 SU904844386A SU4844386A SU1723174A1 SU 1723174 A1 SU1723174 A1 SU 1723174A1 SU 904844386 A SU904844386 A SU 904844386A SU 4844386 A SU4844386 A SU 4844386A SU 1723174 A1 SU1723174 A1 SU 1723174A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- modifier
- iron
- tellurium
- zinc
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано дл модифицировани чугуна. Цель изобретени - повышение предела прочности чугуна при раст жении при сохранении уровн твердости . Модификатор дл чугуна содержит, мас.%: Си 25-35; Zn 5-15 и Те остальное. При использовании модификатора дл обработки чугуна повышаетс предел прочности в 1,1-1,26 раза, при сохранении уровн твердости в интервале 160-207. 3 табл.This invention relates to metallurgy and can be used to modify cast iron. The purpose of the invention is to increase the tensile strength of the cast iron during stretching while maintaining the level of hardness. Modifier for cast iron contains, wt%: Cu 25-35; Zn 5-15 and Te the rest. When using a modifier to treat cast iron, the tensile strength increases by 1.1-1.26 times, while maintaining the level of hardness in the range of 160-207. 3 tab.
Description
Изобретение относитс к металлургии/ в частности к модифицированию чугуна, и может быть использовано при модифицировании чугунов различного состава.The invention relates to metallurgy / in particular to the modification of cast iron, and can be used in the modification of cast irons of various compositions.
Цель изобретени - повышение предела прочности чугуна при раст жении при сохранении уровн твердости.The purpose of the invention is to increase the tensile strength of the cast iron during stretching while maintaining the level of hardness.
В модификатор дл чугуна, содержащий . теллур, дополнительно ввод т медь и цинк, при этом модификатор чугуна представл ет собой сплав при следующем соотношении компонентов, мас.%:The modifier for cast iron contains. tellurium, copper and zinc are additionally introduced, and the cast iron modifier is an alloy in the following ratio, wt.%:
Медь25-35Copper25-35
Цинк5-15Zinc5-15
ТеллурОстальноеTellurium
Модификатор чугуна, представл ющий собой сплав теллура с медью и цинком, состоит в основном из тугоплавких химических со, единений теллура с медью CumTemfV| (например, Си4Тез) и цинком - ZnTe.The cast iron modifier, which is an alloy of tellurium with copper and zinc, consists mainly of refractory chemical compounds of tellurium with copper CumTemfV | (for example, Cu4Tez) and zinc - ZnTe.
Соединени CumTem-i (например, СщТез) имеют т.пл. 750-800°С и плотность 7,3 т/см , а соединение ZnTe имеет т.пл. 1240°С и плотность (d) 5,6 г/см3.The CumTem-i compounds (e.g., SshTez) have a mp. 750-800 ° C and a density of 7.3 t / cm, and the compound ZnTe has so pl. 1240 ° C and density (d) 5.6 g / cm3.
Сплав, содержащий 25-35% Си-15-5% Zn и остальное - теллур и представленный в виде тугоплавких химических соединений - теллурида меди, тёллурида цинка, имеет т.пл. 850-900°С, что обеспечивает высокую степень усвоени компонентов модификатора (например, теллура до 70-90%), тем самым повышаетс надежность модифицировани чугуна, а также имеет плотность 7,0-7,2 г/см , достаточную дл обеспечени погружени модификатора в расплавленный чугун. Благодар тому, что теллур ввод т в жидкий чугун в виде сплава, состо щего в основном из тугоплавких теллуридов меди и теллуридов цинка, процесс модифицировани протекает стабильно, а элементы, вход щие в состав предлагаемого модификатора, такие как медь, цинк и теллур, увеличивают надежность модифицировани чугунов различного состава, способству тем самым перлитизации металлической матрицы и измельчению структуры, что, соответственно , вызывает повышение прочности.The alloy containing 25-35% Cu-15-5% Zn and the rest is tellurium and presented in the form of refractory chemical compounds - copper telluride, zinc telluride, has so pl. 850-900 ° C, which provides a high degree of assimilation of modifier components (for example, tellurium up to 70-90%), thereby increasing the reliability of modifying the cast iron, and also has a density of 7.0-7.2 g / cm, sufficient to provide immersion modifier to molten iron. Due to the fact that tellurium is introduced into liquid cast iron in the form of an alloy consisting mainly of refractory copper tellurides and zinc tellurides, the modifying process proceeds stably, and the elements that make up the proposed modifier, such as copper, zinc and tellurium, increase the reliability of modifying the cast irons of different composition, thereby contributing to the perlitization of the metal matrix and the grinding of the structure, which, respectively, causes an increase in strength.
(Л(L
СWITH
ч ю оэh oo
XIXi
NN
В зависимости от химического состава чугуна предлагаемый модификатор может примен тьс самосто тельно или в комплексе с графитизирующими присадками, например ферросилицием, силикобармем, алюминием, ЖКМК, РЗМ и т.п.Depending on the chemical composition of the pig iron, the proposed modifier can be used independently or in combination with graphitizing additives, for example, ferrosilicon, silicobarme, aluminum, LCMK, REM, and the like.
Оптимальное количество вводимого в серый чугун модификатора составл ет 0,005-0,015% от массы жидкого металла. В качестве стабилизирующей и отбеливающей присадки модификатор дл чугуна в количестве 0,005-0,30% от массы жидкого металла может примен тьс в производстве легированных чугунов, высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикул рным графитом , ковкого чугуна и т.д.The optimal amount of modifier introduced into gray cast iron is 0.005-0.015% by weight of the molten metal. As a stabilizing and bleaching additive, a modifier for cast iron in an amount of 0.005-0.30% by weight of the molten metal can be used in the production of doped cast iron, high-strength nodular and vermicular graphite cast iron, ductile iron, etc.
Пример. Выплавку модификатора чугуна производ т в нагревательной печи сопротивлени , снабженной вентил ционной выт жкой, в графитовом тигле под слоем легкоплавкого защитного флюса. Флюс добавл етс в количестве 10-20% от веса расплавл емого шихтового материала и представл ет собой эвтектическую смесь солей NaCi и КС в отношении 1:1.Example. The iron modifier is smelted in a resistance heating furnace equipped with a ventilation hood in a graphite crucible under a layer of low-melting protective flux. The flux is added in the amount of 10-20% by weight of the melted charge material and is a eutectic mixture of salts of NaCi and CS in the ratio of 1: 1.
В качестве шихтовых материалов дл выплавки модификатора чугуна используют медь М2 (ГОСТ 859-78), теллур технический Т1, (ГОСТ 17614-72), висмут Ви1 (ГОСТ 10928-75), цинк ЦЗ. (ГОСТ 3640-79).Copper M2 (GOST 859-78), technical tellurium T1, (GOST 17614-72), bismuth Bi1 (GOST 10928-75), zinc CZ are used as charge materials for smelting the iron modifier. (GOST 3640-79).
Плавку шихтовых материалов производ т в следующей последовательности; нагрев-до 350-400°С; выдержка 0,3 ч; нагрев до 600°С; выдержка 0,3 ч; медленный нагрев до 800-850°С со скоростью 2 град/мин; выдержка 0,5-1.0 ч; разливка готового расплава в формы. The smelting of the charge materials is carried out in the following sequence; heating to 350-400 ° C; extract 0.3 hours; heating to 600 ° C; extract 0.3 hours; slow heating up to 800-850 ° С at a rate of 2 deg / min; shutter speed 0.5-1.0 h; pouring the finished melt into molds.
Дл компенсации угара допускаетс увеличение навески теллура на 10-15% (сверх 100%).To compensate for the loss, tellurium can be increased by 10-15% (over 100%).
Выплавка модификатора чугуна, представленного в виде сплава и состо щего в основном из химических соединений теллура с медью и цинком, может производитьс в следующем пор дке.The smelting of the iron modifier, represented as an alloy and consisting mainly of chemical compounds of tellurium with copper and zinc, can be carried out in the following order.
Испытаны составы известного и предлагаемого модификаторов дл чугуна.Tested compounds known and proposed modifiers for cast iron.
1. Раздельно по каждому соединению.1. Separately for each compound.
Дл получени соединени CumTem-i (например,- СизТез) в тигель загружают 60} мас.% теллура, остальное - медь. Нагрев шихты осуществл ют до 800-850°С по приведенному температурному режиму. Дл получени соединени ZnTe загружают 66 мас.% теллура, остальное - цинк. При выплавке соединени ZnTe шихту нагревают до 800-850°С произвольно, затем нагрев идет со скоростью не более 2 град/мин до 1000-1200°С с выдержкой при этой температуре в течение 0,5-1,0 ч.To obtain the compound CumTem-i (e.g., CyCez), 60} wt.% Tellurium is loaded into the crucible, the rest is copper. Heating of the charge is carried out up to 800-850 ° C at a given temperature. To obtain the ZnTe compound, 66 wt.% Of tellurium is loaded, the rest is zinc. During the smelting of the ZnTe compound, the mixture is heated to 800-850 ° C randomly, then heated at a rate of no more than 2 degrees / min to 1000-1200 ° C with a holding time at this temperature for 0.5-1.0 hours.
Готовый модификатор дробитс и добавл етс в чугун в виде механической смеси соединений CumTem-i и ZnTe. при этом на долю соединени CumTem-i должно приходитьсй 60-90% от общей массы навески модификатора , а на соединение ZnTe - 40-10%, или в виде сплава, полученного при смешении расплавов CumTem-1. ZnTe с последующей кристаллизацией готовогоThe finished modifier is crushed and added to the cast iron in the form of a mechanical mixture of compounds CumTem-i and ZnTe. in this case, the proportion of the CumTem-i compound should be 60-90% of the total weight of the modifier sample, and the ZnTe compound should be 40-10%, or as an alloy obtained by mixing CumTem-1 melts. ZnTe followed by crystallization of the finished
сплава при соблюдении следующего соотношени элементов, мас.%: медь 25-35; цинк 15-5; теллур остальное.alloy, subject to the following ratio of elements, wt.%: copper 25-35; zinc 15-5; tellurium the rest.
2. Совместное расплавление всех компонентов дл получени модификатора чугуна в виде сплава, состо щего в основном из тугоплавких химических соединений CumTem-1 и ZnTe, в графитный тигель загружают исходные компоненты в следующем соотношении, мас.%:2. Joint melting of all components to produce a cast iron modifier in the form of an alloy consisting mainly of the refractory chemical compounds CumTem-1 and ZnTe, the initial components are loaded into a graphite crucible in the following ratio, wt%:
Медь25-35Copper25-35
Цинк15-5Zinc15-5
ТеллуростальноеTellurio
Дл уменьшени угара теллура при выплавке сплава шихтовые материалы загружают в тигель в следующей последовательности: теллур, цинк, медь, флюс.To reduce the tellurium burnout during the smelting of the alloy, the charge materials are loaded into the crucible in the following sequence: tellurium, zinc, copper, flux.
Сплав,содержащий25-35% Сии 15-5% Zn, и остальное -теллур и состо щий воснов- ном из тугоплавких химических соединенийAlloy containing 25-35% of Sii 15-5% Zn, and the rest is tellurium and consisting mainly of refractory chemical compounds
теллура с медью и цинком, имеет фиолетовый цвет, легко дробитс , при температуре 850- 900°С имеет кашеобразное состо ние, поэтому дл разливки его в формы нужен перегрев до 950°С. Угар цинка и теллура подtellurium with copper and zinc has a purple color, it is easily crushed, at a temperature of 850–900 ° C has a mushy state, therefore, for casting it into molds, overheating up to 950 ° C is necessary. Zinc and tellurium carbon
слоем флюса NaCI-KC незначителен.a layer of flux NaCI-KC is negligible.
Полученные составы известного и предлагаемого модификаторов чугуна испытывали при модифицировании чугуна. Анализ экспериментальных данных показывает,The resulting compositions of the known and proposed modifiers of cast iron were tested when modifying the cast iron. Analysis of the experimental data shows
что сплав 1 имеет малую плотность, поэтому он не погружаетс в жидкий металл, а остава сь на поверхности расплава, не оказывает необходимого модифицирующего действи на чугун, а сплав 5 недостаточноthat alloy 1 has a low density, so it does not sink into the liquid metal, and remaining on the surface of the melt does not have the necessary modifying effect on the cast iron, and alloy 5 is not enough
тугоплавок, при этом наблюдаетс эффект кипени и модифицирующий эффект в чугуне вновь снижаетс . При содержании-в модификаторе чугуна, содержащего,% : медь 25, цинк 15; теллур - остальное (сплав 2), егоrefractory, the effect of boiling is observed and the modifying effect in the cast iron is again reduced. When the content is in the modifier of cast iron containing,%: copper 25, zinc 15; tellurium - the rest (alloy 2), its
плотность становитс достаточной дл погружени в жидкий чугун.density becomes sufficient for immersion in molten iron.
При содержании в модификаторе чугуна , содержащем,% : медь 35; цинк 5 теллур остальное (сплав 4), его тугоплавкость становитс удовлетворительной дл оказани действенного модифицирующего эффекта на чугун.When the content in the modifier of cast iron, containing,%: copper 35; zinc 5 tellurium else (alloy 4), its refractoriness becomes satisfactory to provide an effective modifying effect on cast iron.
Это позвол ет считать концентрационный интервал компонентов в предлагаемомThis allows us to consider the concentration range of the components in the proposed
модификаторе чугуна оптимальным (сплавы 2, 3 и 4).optimal cast iron modifier (alloys 2, 3 and 4).
Известный модификатор чугуна показал хорошее погружение в жидкий металл, однако наблюдалс небольшой эффект ки- пени .The known cast iron modifier showed good immersion in the liquid metal, however, a slight kick effect was observed.
Дл изучени модифицирующего эффекта предлагаемого и известного модификаторов чугуна проводилось модифицирование чугуна с изучением его структуры и механических свойств. Дл этого проводили выплавку серого чугуна в индукционной печи ИСТ-016 с кислой футеровкой (табл. 2). Модифицирование производили в 150-килограммовом раз- ливочном ковше при 1340-1400°С и в литниковой чаше формы.In order to study the modifying effect of the proposed and known iron modifiers, the pig iron was modified to study its structure and mechanical properties. To do this, gray iron was smelted in an IST-016 induction furnace with an acid lining (Table 2). The modification was carried out in a 150-kilogram filling bucket at 1340-1400 ° C and in a runner bowl of the form.
Дл определени модифицирующего эффектачна микроструктуру и прочность чугуна отливали цилиндрические пробы диа- метром 30 мм и высотой 340 мм, из которых вытачивали стандартные образцы диаметром 20 мм дл определени предела прочности чугуна на раст жение.To determine the modifying effect microstructure and strength of cast iron, cylindrical specimens with a diameter of 30 mm and a height of 340 mm were cast, from which standard specimens with a diameter of 20 mm were machined to determine the tensile strength of the cast iron.
Результаты испытаний исходного и мо- дифицированного чугуна представлены в табл. 3.The test results of the original and modified cast iron are presented in Table. 3
При введении в жидкий металл эвтектического состава предлагаемого модифика- тора чугуна в количестве 0,005-0.015% от массы жидкого металла эффект модифицировани наиболее существен, например, за счет наибольшего прироста механических свойств. Это позвол ет считать дл серого чугуна эвтектического состава данный количественный интервал предлагаемого модификатора чугуна оптимальным. Проведенные исследовани показали, что известный модификатор чугуна имеет меньший модифициру- ющий эффект, что нашло отражение в приросте предела прочности на раст жение оь модифицированного чугуна (табл. 3). Предлагаемый модификатбр чугуна обеспечивает более высокий прирост механических When introducing into the liquid metal the eutectic composition of the proposed cast iron modifier in an amount of 0.005-0.015% of the mass of the liquid metal, the effect of modification is most significant, for example, due to the greatest increase in mechanical properties. This makes it possible to consider for a gray cast iron a eutectic composition the given quantitative range of the proposed cast iron modifier as optimal. Studies have shown that the known modifier of cast iron has a lesser modifying effect, which is reflected in the increase in tensile strength of modified iron (Table 3). The proposed modifier of cast iron provides a higher increase in mechanical
свойств при меньшем расходе модификатора .properties with less flow modifier.
Проведенные исследовани показали, что дл высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикул рным графитом оптимальной вл етс присаДка в расплав 0,005-0,015% (от массы жидкого металла) предлагаемого модификатора чугуна. Дл ковкого чугуна и легированного чугуна (например , высокохромистого) оптимальной вл етс присадка в расплав 0,005-0,30 мас.%.Studies have shown that for high-strength nodular and vermicular graphite iron, the optimum amount of molten metal is 0.005-0.015% (by weight of the liquid metal) of the proposed iron modifier. For ductile iron and doped iron (for example, high-chromium), the optimum is an additive in the melt of 0.005-0.30 wt.%.
Технико-экономическа эффективность предлагаемого изобретени , в сравнении с известным заключаетс в по влении воз- 1 можности модифицировани и повышении механических свойств около 3 млн.т чугунных отливок в год, выплавл емых из низко- марочных эвтектических чугунов в небольших цехах и участках, не приспособленных дл получени высококачественного серого чугуна. Кроме того, экономический эффект получен при применении предлагаемого модификатора взамен дефицитного висмута в производстве ковкого чугуна.The technical and economic efficiency of the proposed invention, in comparison with the known one, consists in the possibility of modifying and improving the mechanical properties of about 3 million tons of iron castings per year, produced from low-grade eutectic cast irons in small workshops and areas not adapted for high quality gray cast iron. In addition, the economic effect is obtained by applying the proposed modifier instead of scarce bismuth in the production of ductile iron.
В табл. 1 приведено содержание химических элементов в модификаторах чугуна различного состава..In tab. 1 shows the content of chemical elements in cast iron modifiers of different composition ..
В табл. 2 приведено содержание, элементов в различных составах серого чугуна, выплавленных дл испытаний модификаторов .In tab. 2 shows the content of elements in various compositions of gray iron smelted for testing modifiers.
В табл. 3 показано вли ние модификаторов на механические свойства серого чугуна .In tab. Figure 3 shows the effect of modifiers on the mechanical properties of gray iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904844386A SU1723174A1 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Modifier for cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904844386A SU1723174A1 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Modifier for cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1723174A1 true SU1723174A1 (en) | 1992-03-30 |
Family
ID=21523783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904844386A SU1723174A1 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Modifier for cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1723174A1 (en) |
-
1990
- 1990-06-26 SU SU904844386A patent/SU1723174A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 729272. кл. С 22 С Зб /ОО, 1977. Авторское свидетельство СССР № 836180, кл. С 22 С 35/00, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU1813113C (en) | Cast iron modifier | |
RU2155819C2 (en) | Composition for modifying low-sulfur cast iron | |
US2479596A (en) | High manganese brass alloys | |
SU1723174A1 (en) | Modifier for cast iron | |
US4162159A (en) | Cast iron modifier and method of application thereof | |
US2932567A (en) | Cast iron and process for making same | |
US2008188A (en) | Method of refining aluminum | |
US1415733A (en) | Process of making and using metal scavenging alloy | |
SU1211299A1 (en) | Method of producing aluminium cast iron with compact graphite | |
RU2040575C1 (en) | Modifying agent for cast iron | |
SU1447908A1 (en) | Flux for treating aluminium-silicon alloys | |
SU1134619A1 (en) | Cast iron | |
SU1447909A1 (en) | Flux for treating post-eutectic castable aluminium-silicon alloys | |
SU939577A1 (en) | Briquet for melting aluminium alloys | |
SU1106845A1 (en) | Inoculant for high-strength iron with ball-shaped graphite | |
SU620335A1 (en) | Heat-insulating slag-forming mix | |
US2661283A (en) | Lithium treated cast iron | |
SU798192A1 (en) | Cast iron | |
SU1708909A1 (en) | Cast iron modifier | |
SU1520131A1 (en) | Cast inoculant | |
US2065170A (en) | Magnesium alloy | |
SU1293238A1 (en) | Flux for treating copper alloys | |
SU1373737A1 (en) | Modifier | |
SU1548244A1 (en) | Cast iron for aluminium alloy melting and dispensing furnaces | |
SU530070A1 (en) | Method of refining metals |