SU1731423A1 - Compound for surface alloying of castings - Google Patents

Compound for surface alloying of castings Download PDF

Info

Publication number
SU1731423A1
SU1731423A1 SU904848547A SU4848547A SU1731423A1 SU 1731423 A1 SU1731423 A1 SU 1731423A1 SU 904848547 A SU904848547 A SU 904848547A SU 4848547 A SU4848547 A SU 4848547A SU 1731423 A1 SU1731423 A1 SU 1731423A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
castings
composition
antimony
ferrosilicon
alloying
Prior art date
Application number
SU904848547A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Борисович Кузьмин
Марина Юрьевна Кузьмина
Original Assignee
Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова filed Critical Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова
Priority to SU904848547A priority Critical patent/SU1731423A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1731423A1 publication Critical patent/SU1731423A1/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Использование: состав предназначен дл  легировани  поверхности отливок, работающих в агрессивных средах. Состав содержит , мае. %: сурьма 5-35; ферросилиций (ФС 75) 2-8; шамот 3-20; криолит 1,5-2,5; гидролизованный этилсиликат остальное . Новым  вл етс  введение в состав сурьмы, ферросилици  и шамота. Положительный эффект от введени  указанных компонентов про вл етс  в многократном повышении коррозионной стойкости отливок из чугуна.Use: the composition is intended for alloying the surface of castings operating in aggressive media. Composition contains, May. %: antimony 5-35; ferrosilicon (FS 75) 2-8; fireclay 3-20; cryolite 1.5-2.5; hydrolyzed ethyl silicate else. New is the introduction of antimony, ferrosilicon and chamotte. The positive effect of the introduction of these components manifests itself in a multiple increase in the corrosion resistance of cast iron.

Description

(L

СWITH

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам дл  легировани  поверхности отливок из чугуна.The invention relates to a foundry, namely, compositions for alloying the surface of cast iron.

Известен состав дл  поверхностного легировани , состо щий из следующих компонентов , мае. %: карбид бора 22 - 24; фторид алюмини  4-6; никель карбонильный 8 - 10; фенолоформальдегиднофуранова  смола 4 - 8; гидролизованный этилсиликат - остальное.A composition for surface doping is known, consisting of the following components, May. %: boron carbide 22-24; aluminum fluoride 4-6; carbonyl nickel 8 - 10; phenol formaldehyde resin 4 - 8; hydrolyzed ethyl silicate - the rest.

Данный состав предназначен дл  увеличени  глубины легированного сло , коррозионной и износостойкости, снижени  температуры сушки состава. Основной компонент состава - карбид бора повышает износостойкость . Никель также повышает износостойкость, образу  бориды и лишь отчасти способствует повышению коррозионной стойкости. Стойкость отливок, легированных данным составом, в растворах кислот и солей недостаточна.This composition is intended to increase the depth of the doped layer, corrosion and wear resistance, reduce the drying temperature of the composition. The main component of the composition - boron carbide improves wear resistance. Nickel also improves wear resistance, forming borides, and only partly contributes to an increase in corrosion resistance. The stability of castings doped with this composition in solutions of acids and salts is insufficient.

Известен также состав дл  поверхностного легировани  отливок и проката, содержащий , мае.%: хром 60-77; бор0,002 -0,03; кальций 0,003 - 0,04; никель 20 - 35; ниобий 0,05 - 2,0; железо - остальное.Also known is a composition for surface alloying of castings and rolled products, containing, in May.%: Chromium 60-77; bor0.002-0.03; calcium 0.003 - 0.04; Nickel 20 - 35; niobium 0.05 - 2.0; iron - the rest.

Данна  смесь по составу и соотношению основных компонентов напоминает состав легирующих добавок нержавеющей стали. Все элементы вход т в состав смеси в чистом виде, что дорого и нетехнологично. Состав примен етс  только дл  легировани  углеродистой стали. Стойкость отливок, легированных данным составом в щелочах, особенно при электролизе, недостаточна.This mixture in terms of composition and ratio of the main components resembles the composition of alloying additives of stainless steel. All elements are included in the mixture in its pure form, which is expensive and technologically inconsistent. The composition is used only for alloying carbon steel. The stability of castings doped with this composition in alkalis, especially during electrolysis, is insufficient.

Наиболее близким к предлагаемому составу по технической сущности  вл етс  состав дл  легировани  поверхности отливок в литейной форме, содержащий, мас.%: карбид бора12 - 20; ферросиликованадий 13 - 20; теллур 0,08 - 0,15; барий 0,2 - 0,6; криолит 1,5 - 2,5; гидролизованный этилсиликат - остальное.The closest to the proposed composition according to the technical essence is a composition for alloying the surface of castings in a mold, containing, in wt.%: Boron carbide 12-20; ferrosiliconadium 13-20; tellurium 0.08 - 0.15; barium 0.2 - 0.6; cryolite 1.5 - 2.5; hydrolyzed ethyl silicate - the rest.

Данный состав обеспечивает высокое качество поверхности отливок, механические свойства и износостойкость. В то жеThis composition provides high surface quality castings, mechanical properties and wear resistance. At the same

VI СА)VI SA)

Ј ГО CJЈ GO CJ

врем  он не обеспечивает достаточную коррозионную стойкость отливок из чугуна в растворах щелочей, солей и кислот.It does not provide sufficient corrosion resistance of castings from cast iron in solutions of alkalis, salts and acids.

Целью изобретени   вл етс  повышение коррозионной стойкости отливок из чу- гуна в агрессивных средах.The aim of the invention is to increase the corrosion resistance of cast iron in corrosive environments.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный состав дл  поверхностного легировани  отливок, содержащий криолит и гидролизованный этилсиликат, дополни- тельно содержит сурьму, ферросилиций ФС 75 и шамот при следующем соотношении компонентов, мас.%: сурьма 5 - 35; ферросилиций Ф С 75 2 - 8; шамот 3 - 20; криолит 1,5 - 2,5; гидролизованный этилсиликат - остальное.This goal is achieved by the fact that the known composition for surface alloying of castings, containing cryolite and hydrolyzed ethyl silicate, additionally contains antimony, FS 75 ferrosilicon, and chamotte in the following ratio, wt.%: Antimony 5 - 35; ferrosilicon Ф С 75 2 - 8; chamotte 3 - 20; cryolite 1.5 - 2.5; hydrolyzed ethyl silicate - the rest.

Пределы содержани  компонентов установлены , исход  из благопри тного сочетани  коррозионной стойкости отливок, свойств и технологичности самого легирую- щего состава. Содержание основного компонента - сурьмы, котора  обеспечивает повышение коррозионной стойкости, вз то в пределах 5 - 35%. При содержании сурьмы менее 5% не обеспечиваетс  заметного увеличени  коррозионной стойкости отливки . При содержании сурьмы в покрытии более 35% концентраци  в чугуне увеличиваетс , однако увеличение коррозионной стойкости при этом не наблюдаетс , кроме того, снижаютс  механические свойства металла.The limits of the content of components are established, based on the favorable combination of the corrosion resistance of the castings, the properties and manufacturability of the alloying composition itself. The content of the main component is antimony, which provides an increase in corrosion resistance, taken from 5 to 35%. With an antimony content of less than 5%, there is no appreciable increase in the corrosion resistance of the casting. When the content of antimony in the coating is more than 35%, the concentration in the iron increases, however, an increase in the corrosion resistance is not observed, and the mechanical properties of the metal also decrease.

Ферросилиций ФС 75 вводитс  дл  компенсации аитиграфитизирующего действи  сурьмы в поверхностном слое чугун- ной отливки. На поверхности отливки формируетс  структура без отбела с пластинчатым графитом. Пределы содержани  ФС 75 определ ютс  оптимальной структурой поверхностного спо  отливки. Менее 2% ферросилици  не обеспечивают устранени  отдела. При содержании более 8% дальнейшего повышени  степени графити- зации не наблюдаетс .FS 75 ferrosilicon is introduced to compensate for the antihygraphic effect of antimony in the surface layer of the iron casting. A chill-free structure with a lamellar graphite is formed on the surface of the casting. The limits of the content of FS 75 are determined by the optimal structure of the surface casting. Less than 2% of ferrosilicon does not ensure elimination of the department. With a content of more than 8%, no further increase in the degree of graphitization is observed.

Криолит в количестве 1,5-2,5% выпол- ч ет роль флюса и способствует получению отливок с чистой равномерно легированной поверхностью. Фтор, образующийс  при разложении криолита, затрудн ет доставку кислорода к поверхности легированного сло , выполн   роль защитной среды. При содержании менее 1,5% криолит не обеспечивает необходимое количество поверхности отливок. Содержание более 2,5% криолита не дает дальнейшего повышени  качества поверхности.Cryolite in the amount of 1.5-2.5% plays the role of a flux and contributes to the production of castings with a clean, uniformly alloyed surface. Fluorine, which is formed during the decomposition of cryolite, impedes the delivery of oxygen to the surface of the doped layer and serves as a protective medium. When the content is less than 1.5% cryolite does not provide the required amount of surface castings. A content of more than 2.5% of cryolite does not further improve the quality of the surface.

Шамот  вл етс  огнеупорным наполнителем легирующего состава и добавл етс  на верхнем уровне (20%) при малом содержании сурьмы (5%) чтобы обеспечить достаточную в зкость и кроющую способность состава. Шамот на нижнем уровне (3%) вводитс  при максимальном содержании сурьмы и других ингредиентов дл  того, чтобы состав содержал не более 50% твердых ингредиентов . В противном случае состав получаетс  густой, в зкий и возникают затруднени  при нанесении его на поверхность формы, Гидролизованный этилсиликат  вл етс  св зующим и растворителем данного состава.Chamotte is a refractory filler of the alloying composition and is added at the top level (20%) with a low content of antimony (5%) to ensure sufficient viscosity and covering ability of the composition. Fireclay at the lower level (3%) is injected at the maximum content of antimony and other ingredients in order for the composition to contain no more than 50% of solid ingredients. Otherwise, the composition is thick, viscous and there are difficulties when applying it to the surface of the mold. Hydrolyzed ethyl silicate is a binder and solvent of this composition.

Пример. Сухие компоненты в порошкообразном состо нии с размерами частиц сурьмы не более 0,16 мм и не более 0,1 мм дл  остальных составл ющих смешивают до получени  однородной массы, затем добавл ют гидролизованный этилсиликат плотностью 1,05 - 1,07 г/см и получают суспензию плотностью 1,38 - 2,03 г/см3. Ее нанос т на поверхность формы или стержн  слоем толщиной 0,5 -1,5 мм. Дл  получени  более толстого сло  покрытие нанос т дважды. Окрашивание можно производить как кистью , так и краскопультом. После окраски форму или стержень просушивают при температуре 220 - 280°С в течение 0,5 - 1 ч. Собранные формы заливают чугуном состава 3,5 С; 2,2; 0,5 Мп.Example. The dry components in the powder state with antimony particle sizes of not more than 0.16 mm and not more than 0.1 mm for the remaining components are mixed until a homogeneous mass is obtained, then hydrolyzed ethyl silicate is added with a density of 1.05-1.05 g / cm and a suspension with a density of 1.38 - 2.03 g / cm3 is obtained. It is applied to the surface of a mold or rod with a layer thickness of 0.5-1.5 mm. To obtain a thicker layer, the coating is applied twice. Coloring can be made both a brush, and an airbrush. After dyeing, the mold or core is dried at a temperature of 220–280 ° C for 0.5–1 h. The assembled forms are cast with cast iron of composition 3.5 C; 2.2; 0.5 Mp

Варианты составов приведены в табл.1, а свойства отливок в табл.2.Variants of the compositions are given in table 1, and the properties of the castings in table 2.

Свойства определ ли следующими методами .Properties were determined by the following methods.

Глубину легированного сло  определ ли металлографическим методом на отливке с толщиной стенки 40 мм при температуре заливки чугуна 1350°. Твердость по Брине- лю (НВ) по ГОСТ 27208-87. Скорость коррозии определ ли весовым методом в 5%-ном растворе H2S04 при комнатной температуре . Испытани  в средах 4% NaOH и в среде 4% Na ОН + 1 % NIS04 проводили при электролизе с плотностью тока 20 А/дм2 при температуре 60°С. Опытные образцы  вл лись анодами.The depth of the doped layer was determined by the metallographic method on a casting with a wall thickness of 40 mm at a casting temperature of 1350 °. Brinel hardness (HB) according to GOST 27208-87. The corrosion rate was determined by the gravimetric method in a 5% H2SO4 solution at room temperature. Tests in 4% NaOH media and 4% Na OH + 1% NIS04 media were carried out during electrolysis with a current density of 20 A / dm2 at a temperature of 60 ° C. Prototypes were anodes.

Как видно из табл,2, коррозионна  стойкость чугуна, поверхностно легированного сурьмой на среднем уровне в семь и более раз, превышает стойкость чугуна, легированного составом по прототипу.As can be seen from Table 2, the corrosion resistance of cast iron superficially doped with antimony at an average level is seven or more times higher than the resistance of cast iron doped with the composition of the prototype.

Реализаци  предложенного технического решени  позвол ет повысить коррозионную стойкость отливок, сократить расход легирующих элементов, упростить технологию выплавки чугуна. Более высока  стойкость полученных отливок позвол ет в семь и более раз увеличить срок службы отливок в агрессивных средах и снизить затраты -на изготовление отливок.The implementation of the proposed technical solution allows to increase the corrosion resistance of castings, reduce the consumption of alloying elements, simplify the technology of smelting iron. Higher durability of the obtained castings allows a seven or more times longer service life of castings in aggressive media and lower costs for the manufacture of castings.

Claims (1)

Формула изобретени  Состав дл  поверхностного легировани  отливок, содержащий криолит, гидроли- зованный этилсиликат и ферросплав, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости отливок, он содержит дополнительно сурьму и шамот, в качестве ферросплава вз т ферросилицийClaims for surface alloying of castings containing cryolite, hydrolyzed ethyl silicate and ferroalloy, characterized in that, in order to increase the corrosion resistance of castings, it additionally contains antimony and chamotte, ferrosilicon is taken as ferroalloy. 00 ФС 75 при следующем соотношении компонентов , мас.%:FS 75 in the following ratio, wt.%: Сурьма5-35Antimony5-35 Ферросилиций ФС 752-8FS 752-8 ferrosilicon Криолит1,5-2,5Cryolite1.5-2.5 Шамот3-20 Гидрол изова н н ы иShamot3-20 Hydrol этилсиликатОстальноеethyl silicate Else Таблица 1Table 1 Таблица 2table 2
SU904848547A 1990-07-09 1990-07-09 Compound for surface alloying of castings SU1731423A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904848547A SU1731423A1 (en) 1990-07-09 1990-07-09 Compound for surface alloying of castings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904848547A SU1731423A1 (en) 1990-07-09 1990-07-09 Compound for surface alloying of castings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1731423A1 true SU1731423A1 (en) 1992-05-07

Family

ID=21526079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904848547A SU1731423A1 (en) 1990-07-09 1990-07-09 Compound for surface alloying of castings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1731423A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007082646A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Water-based liquid size containing a seeding agent

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1297982, кл. В 22 С 3/00, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1105270,кл. В 22 С 3/00, 1983. Авторское свидетельство СССР Ns 1494998, кл. В 22 С 3/00, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007082646A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Water-based liquid size containing a seeding agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3956568A (en) Carbon-metal composite material
US4561889A (en) Wear-resistant sintered ferrous alloy and method of producing same
SU1731423A1 (en) Compound for surface alloying of castings
US5851677A (en) Coating composition for carbon-containing products and said coating
US3216078A (en) Process for casting steel and compositions of matter for use therein
US4162159A (en) Cast iron modifier and method of application thereof
US1898437A (en) Method for casting readily oxidizable metals such as magnesium and alloys thereof
SU1303250A1 (en) Protective coating for ingot moulds of centrifugal casting
SU1139766A1 (en) Cast iron
SU1340881A1 (en) Composition for modifying the surface of castings in mould
US1896045A (en) Method of casting magnesium and alloys thereof
SU1494998A1 (en) Composition for alloying the surface of castings in mould
US2132276A (en) Metal mold
JPH0319183B2 (en)
SU1320002A1 (en) Composition for alloying surface of casting in mould
SU1320004A1 (en) Composition for modifying and alloying surface of casting in mould
SU1461584A1 (en) Composition for surface alloying of castings
SU1006531A1 (en) Cast iron
JPH034630B2 (en)
SU818724A1 (en) Composition for producing heat-insulation coating
RU2173234C1 (en) Method of casting of two-layer cast-iron rolls
GB2131790A (en) Carbon-containing refractory
JPH0148110B2 (en)
SU1344806A1 (en) Cast iron
JPS62182156A (en) Refractory composition for sliding nozzle and formation thereof