SU692857A1 - Графитизирующий модификатор дл обработки серого и высокопрочного чугуна - Google Patents

Description

(54) ГРАФИТИ5ИРУЮЩИЯ МОДИФИКАТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕРОГО И ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА

Изобретение относитс  к мёталлур гичзскому производству пресс-порсэшт ков, ферросплавов, и лигатур, а име но к изготовлению модификаторов в ,виде компрз тнах вкладышей кп  графитизируювдего модифицировани  жидкого чугуна, преимуществейНо э лите ных формах. Известны графитизируюгцне мoднф Iкаторы-вклсшыши , изгбтовленйие из 75%-ного ферросилици  с присадкой кальци , раздробленного на Зёрна размером 0,2-1,0 мг, на натриевсэм жкдкам стекле 1. ЛедосТатком этого модификатора  вл етс  низкий эффект модифицировани , неуловлетворЯющий литейное производство. . Известен также графитизирующий модификатор, содержащий 95% 75%-нрго Ф-эрросиллцил с присадкам  1,010 ,0% Zr, 1,0-15,0%, Ва или 0,51 ,0% Sr (от массы ферросилици ), раздробленного на зерна размером 1,5-3,0 мм, и 5,0% жидкого стекла Эти модификаторы имеют малый уде . ный вес, обладают низкой графитиз рую ,щей способностью, плохо, смачиваютс  жидким чугуном, разрушаютс непалнбстью (на 50-60%) и неравномерно раствор ютс  . в обрабатываемом чугуне и псплываот вверх в застойные зоны, литниковой системы формы, а также частиг но попадают, если не прин ть специальных мер, в рабочие полорти формы, т.е. имеют низкий эффект модифицировани , что требует повышенного их расхода. ЦЭ.льго данного Изобретени   ёл етс  увеличение графйтизирующей способности. Обеспечение равномерного растворени  и повышенной усво емости исдиФи кат ора в процессе заливки л тейной формы. Дл  достижени  указанной цели графитизирующий модификатор-вкладыш дополнительно содержит графит марки ,СКК дисперсностью до 250 мкм, а в качестве св зующего-использована ;олов ннЬ-фо&фориста  бронза при следуюлем соотношениии компонентов, вес.%: 75%-ныЯ ферросилиций фракцией 0,4-3,0 мм 61-66 Стронций фракцией 0,4-3,0 мм0,4-2,0 Графит марки CKIC дисперсностью до 250 мкм8-12

Бронза олов нно-фосфориста Остальное

Высокое графитизируюа1ее, действие модификатора достигаетс  за счет введени  в его состав тонкодисперсного графита СКК и олов нно-фосфористой бронзы.

Ввод т в состав модификатора марки СКК диспресностью до 250 мкм в заданных количествах повЬлпает графитйэирующую способность модификатора и длительность модифицирующего эффекта благодар  тому, что мельчайшие частицы графита  вл ютс  в обрабатываемом чугуне готовыми естественными центрами графитизации, которые при применен емых температурах заливаемого чугуна не исчезают с течением времени.

ПримененИ|Э графита с размером частиц более 250 мкм не эффективно, так как чем крупнее частички графита, тем меньше естественных центров графитизации в чугуне и тем резче они ослабл ют металлическую матрицу чугуна , понижа  механические свойства чугуна.

Ввод олов нно-фосфористой бронзы; также способствует повышению графйтиэирующей способности модификатора,так как она содержит медь, олово и фосфор,  вл ющиес  графитизирующими химическими элементами.

Равномерное растворение и усвоение модификатора достигаетс  за счет использовани  в качестве св зующего определенных количеств олов но-фосфористой бронзы, имеющей температуру плавлени  ru935°c. В таблице предсталены составы описываемого и дл  сравнени  известного модификаторов и результаты испытаний.

63 64 58 59 61 59 61 64 65

1 2 3 4 5 б 7 8 9

Модификаторы в виде вклад дией включали дробленный 75%-ный ферросилиций зернами 0,4-3,0 мм, стронций марки СтМ-2 зернами 0,4-3,0 мм, тонкодиспергированный графит марки СКК и апов но-фосфористую бронзу Оф lO-i,

Модификаторы-вкладыши изготавливали следующим образом.

Сначала в плавильном агрегате плавили серийно выпускаемый ферросилиций ФС 75 и в полученный расплав вводили стронций СтМ-2 в количестве 0,42 ,0% ОТ-массы расплава. Затем расплав стронциевого ферросилици  зат ливали в металлические изложницы. После затвердевани  и охлаждени  ферросилиций , содержаший 0,4-2,0% стронци , дробили на зерна размером 0,43 ,0 мм. Зерна стронциевого ферросилици , мельче 0,4 мм и крупнее 3,0 мм, отсеивали.

Затем в плавильном агрегате расплал ли олов нно-фосфористую бронзу ОФ 10-1.В этот расплав перед заливкой вводили тонкодиспегированный графит СКК,получа  при этом смесь расплава бронзы со взвешенными на нем мельчайшими частичками графита (т.е.металлосуспензию ).

Параллельно готовили дозы раздробленного ферросилици  со стронцием, которые помещаши в металлические формы-изложницы, имеющие рабочие полости в виде цилиндров диаметром 6,65 мм, высотой 8 мм и пр моугольные призмз размером 15x15x8 мм.

Заливку суспензионной смеси расплава бронзы (металлосуспензии) в формы осуществл ли при температуре 1030 1050°С .

Таблиц а

8,5

5,0 4,0 8,7 3,5 8,2 8,5 3,0 3,0 9,3 3,7 8,0 3,2 8,4 3,4

9,1

9,8 3,2

К) Точное врем ;,, по истечении которого модификатор-вкладыш, при ус-. лови х:эксперимента, разрушаетс  и в месте установки не; обнаруживаетс . Зерна модификатора, покрытые оболочкой жидкого стекла, были обнаружены в элементах литниковой системы и в теле отливок - образцов.

После затвердевани  и охлаждени  модификаторы-вкладыши извлекали из рабочих полостей форм-изложниц.

Дл  приготовлени  модификатора Известного состава раздробленный ферросилиций , содержащий стронций, перемешивали с 5КИДКИМ стеклом. Полученную смесь заформовывали в формыизложницы и отверждали путем газового перегрева до 20О-300°С и подвергали испытани м.

К-ак видно из таблицы ,описываемый графитизирующий модификатор-вкладьаш , по сравнению с известным, имеет графитизирующую способность, характеризующуюс  величиной отбела в 2,0-2,6 раза выше, обладает более равномерной и продолжительной растворимостью .

Кроме того, этот модификатор имеет удельный вес на 35-50% выше, чем известный. Благодар  этому его можно устанавливать в литейной форме без Специального закреплени .При этом установлено, что оптиманое содержание графита СКК в модификатор находитс  в пределах 8-12%. При повышении содержани  графита (смесь 5) и недостаточно высокой температуре заливаемого чугуна значительна  частьего плохо усваиваетс  жидким металлом и остаетс  в металле отливо в виде скоагулированных графитовых включений, понижа  этим механические свойства чугуна. При уменьшении содержани  графита (смесь № I) эффект модифицировани  получаетс  невысоким из-за недостаточного количества искусственно введенных готовых центров графитизации.

Оптимальное содержание олоз ннофосфористой бронзы в модификаторе находитс  в пределах 20-30 вес.% (смеси № 7-10), что соответствует оптимальному содержанию 75%-ного ферросилици  в количестве 61-66 вес.%. При увеличении ее количества (смесь 6) сокращаетс  продолжительность

.растворени  модификатора при одно20 временном понижении его модифицирующего эффекта, г. при Уменьшении ее содержани  (смесь № 11) практически невозможно регулиррвг ть процесс растворимости).

25

Использованием графитизируюшего композитного модификатора дл  модифицировани  серого и высокопрочного чугуна в литейных формах,по сравнени

30 с известным, дает возможность исключ операцию графитизирукицего отжига, благодар  получению чугунных отливок без отбела, и повысить анизотропност свойств металла отливок, благодар 

35 равномерности растворени , повышению 5 своени  модификатора и Однородного модифицировани  во всем объеме заливаемого в форму металла. Кроме того, благодар  полному усвоению модифи40 катора представл етс  возможность сократить его расход примерно на 30%

Модификатор в виде вкладыией рекомендуетс  примен ть, преимущественно при автоматизированной заливке форм

45 посредством автоматических заливочно-дозирующих устройств, преимущественно при производстве отливок массой до 200 кг. Возможно применение модификатора также при ковшевой об50 работке чугуна, на желобе плавильного агрегата и т,п.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   55

   Графитизирующий модификатор дл  обработки серого и высокопрочного чугуна, преимущественно, в литейных формах, содержащий 75%-ный ферроси60 лиций, стронций и св зующее, отличающийс  тем, что, с Целью увеличени  графитизирующей способности, обеспечени  равномерности растйорени  и повьиени  усво е65 мости модификатора, он дополнитель .., - . ffjr----г

   :

   7692857g

   но содержит графит.марки СКК писперс- дисперсностью до

   ностью до 250 мкм, а в качестве св зу- 250 мм8-12

   ющего содержит ойов нно-фосфорйстую Бронзаолов нно--4 осбронзу при след1 ю1цем соотношении ком- фориста Остальное

   донентов, .Источники информации,

   75%-ный ферросилиций5прин тие во внимание при экспертизе

   фракций 0,4-3,0 мм 61-661. Патент США 3851700,

   Стронций фракциейкл. 164-57, 1974. 0,4-3,0 мм 0,4-2,0
2. 2. Патент Франции №. 224266,

   Графит марки СККкл. С 21 С 1/08, 1975,