SU1740478A1 - Модификатор дл чугуна - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : изобретение позвол ет повысить механические и эксплуатационные свойства чугуна с шаровидной формой графита. Дл  этого в состав модификатора введен плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас.%: криолит 35-45; магний 35-45; лигатура с редкоземельными металлами 12-18; плавиковый шпат 2-7, причем лигатура с редкоземельными металлами содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 30-50; редкоземельные металлы 30-40; алюминий 2-8, железо остальное. Механические свойства чугуна при обработке модификатором: оь 650-800 МПа; д 1,2-2,60%, НВ 280-300, си 220-250 кгс/мм2. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области литейного производства, преимущественно к составам модификаторов дл  обработки чу- гунов в расплавленном состо нии, и может быть использовано дл  получени  высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита .

Известен модификатор чугуна, содержащий 50 мас.% магни  и 50 мас.% криолита , который обеспечивает получение высокопрочного чугуна с заданными механическими свойствами при содержании остаточного магни  в отливках в интервале от 0,03 до 0,10%.

Однако этот модификатор способствует снижению продолжительности модифицирующего действи  и неполному усвоению расплавом магни  из-за небольшой его рас- кислительной и рафинирующей способностей . Это приводит к образованию в структуре чугуна нар ду с шаровидной формой графита включений пластинчатого и

вермикул рного графита, что резко снижает механические и эксплуатационные свойства отливок и деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному

 вл етс  модификатор чугуна, содержащий,

%.

Магний

металлический МГ-9045

Ферроцерий12,5

Криолит42,5

Известный модификатор в недостаточной мере способствует нейтрализации вредных примесей и удалению неметаллических включений. Введение в расплав чугуна увеличенного количества редкоземельных элементов, в основном цери , содержащихс  в ферроцерии, способствует образованию цементита в структуре с увеличением отбела, повышает в значительной степени твердость чугуна, что затрудн ет механическую обработку отливок. Дл  устЧ Jb

2

х| 00

ранени  отбела требуетс  проведение высокотемпературной термообработки.

Целью изобретени   вл етс  повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна с шаровидным графитом.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в состав модификатора, содержащего криолит , магний и лигатуру с редкоземельными металлами, введен плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Криолит35-45

Магний35-45

Лигатура с редкоземельными металлами12-18 Плавиковый шпат 2-7 причем лигатура с редкоземельными металлами содержит, мас,%:

Кремний30-50

Редкоземельные

металлы30-40

Алюминий2-8

ЖелезоОстальное

Введение в модификатор лигатуры с РЗМ кремнием и плавикового шпата указанного содержани  обеспечивает стабильное получение глобул рного (шаровидного) графита и способствует более глубокому раскислению и рафинированию расплава, увеличивает длительность модифицирующего эффекта, оказывает активное зароды- шеобразующее воздействие в процессе кристаллизации и повышает механические свойства чугуна в отливках.

При содержании в модификаторе лигатуры с РЗМ выше 10% про вл етс  отбеливающее действие цери , основного компонента, вход щего в состав РЗМ, что способствует увеличению твердости и снижению пластических свойств чугуна.

При содержании в модификаторе лигатуры с РЗМ менее 2% в расплаве будет недостаточное количество РЗМ, что не обеспечивает нейтрализацию деглобул торов, по вл ютс  включени  графита промежуточной (червеобразной) формы в литой структуре отливок, снижаютс  механические свойства чугуна.

Плавиковый шпат в составе предлагаемого модификатора способствует образова- нию жидкоподвижных шлаков с рафинированием расплава. Совместное действие плавикового шпата с криолитом усиливает шлакообразование,ускор ет перевод продуктов реакции магни  и РЗМ в шлаки и преп тствует образованию дефектов типа черные п тна, чем повышает изотропность структуры и стабильность механических свойств чугуна. При содержании плавикового шпата более 10% и криолита до

40% про вл етс  их излишнее рафинирующее действие, вследствие чего из расплава дополнительно удал ютс  магний и РЗМ, снижаетс  продолжительность модифицирующего эффекта, ухудшаетс  изотропность структуры и снижаютс  механические свойства чугуна.

Металлический магний  вл етс  основой модификатора. Его содержание в модификаторе определ ет соотношение

остальных компонентов, формирование в чугуне шаровидной формы графита и оптимальное содержание способствует получению заданной структуры чугуна с необходимыми физико-механическими

свойствами отливок.

Чугун отрабатывают модификатором в литейном ковше емкостью 8-10 т путем введени  ei в в расплав в металлическом колоколе .

Результаты испытаний представлены в таблице, где приведены составы испытанных модификаторов, а также содержание компонентов, механические и эксплуатационные свойства полученного чугуна с шаровидной формой графита.

Экономический эффект от использовани  модификатора по сравнению с прототипом , создаетс  за счет повышени  механических и эксплуатационных свойств

чугуна с шаровидной формой графита.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Модификатор дл  чугуна, содержащий криолит, магний, лигатуру с редкоземельны- ми металлами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических и эксплуатационных свойств чугуна, он дополнительно содержит плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Криолит35 Л5

   Магний35-45

   Лигатура с редкоземельными металлами12-18

   Плавиковый шпат2-7

   причем лигатура с редкоземельными металлами содержит,, мае. %:

   Кремний30-50

   Редкоземельные металлы30-40

   Алюминий2-8

   ЖелезоОстальное