SU973654A1 - Модифицирующа смесь - Google Patents

Description

Изобретение ОТНОСИТСЯ к литейному производству, в частности к производству высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Дл  получени  высокопрочного чу|Гуна примен ютс  различные модификаторы как в виде сплавов, так и механических смесей.

Наиболее близкой X изобретению, по составу  вл етс  модифицирукхаа  смесь, в которой содержание элементов вз то в пропорции магний:ферросилиций :графит 1 4: 1 1.

Однако обработка чугуна этим модификатором сопровождаетс  большим пироэффектом и низким усвоением магни  из-за его высокого содержани  в смеси. Чугун обработанный этой модифицирук цей смесью, затвердевает с отбелом в тонких сечени х отливки, причем дл  его устранени  необходим высокотеютературный отжиг или вторичное модифицирование.

Цепью изобретени   вл етс  повышение степени усвоени  магни , получение отлнвок без структурно свободного цементита и повышение его механических свойств.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что Модифицирующа  смесь, содержаща  магний, графит и ферросилиций , дополнительно содержит силикомишметалл при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Магний10-15

Графит18-30

Силикомишметалл 2-25 Ферросилиций Остальное Более низкое содержание магни  в

10 модификаторе позвол ет повысить степень его усвоени  чугуном.

При содержании в смеси магни  ниже 10% не достигаетс  требуеьий эффект модифицировани , поскольку

15 из-за частичной потери магни  на реакции взаимодействи  с серой, кислородом , его остаточное содержание в чугуне оказываетс  недостаточным дл  обеспечени  высокой степени

20 сфероидизации графитош х включений.

Обработка чугуна модифицирующей смесью с содержанием магни  выше 15% характеризуетс  скоротечностью процесса модифицировани  и, как

25 следствие, сопровождаетс  большим пироэффектом, нестабильностью получаемых результатов по структуре и свойствам чугуна.

Повышенное содержание графита в 30 модификаторе (18-30%) замедл ет процесс мо;;ифииировани , дела  его спокоййее без выбросов чугуна из кошш при его обработке смесью. Ввод графита в расплав увеличивает число готовых центров кристаллизации при его затвердевании, что способствует повышению гомогенности .структуры отливки. Указанные пределы содержани  графита в смеси выбраны как оптимальные дл  данных численных значений магни  верхн   граница содержани  графита в модификаторе (30%) соответствует максимальному пределу магни , а ииж ний предел (18%) - минимальному зна чению магни . . Содержание графита в модификаторе выше 30% снижает прочностные характ ристики чугуна. Обработка чугуна модификаторов .с содержанием графита менее 18% сопровождаетс  большим пироэффектом, усвоение магни  при этом незначительно Дополнительное введение в состав модифицирующей смеси силикомишметалла способствует стабилизации получени  чугуна при некотором колебании химического состава исходного чугуна . Нижний предел силикомишметгшла примен етс  дл  рафинированных чугунов , не содержащих демодификаторов,а верхний предел - дл  чугунов, содержащих легирующие и демодифицирующие элементы. . При содержании силйкомишметалла в модификаторе менее 2t ухудшаетс  форма графита в структуре чугуна, а при содержании его в смеси болыие 30% не только ухудшаетс  форма графита , но и по вл ютс  структурно свободные карбиды в тонких сечени х отливки. Дл  определени  оптимального состава модифицирующей смеси исследованы степень усвоени  магни , содержание цементита в структуре чугуна и определены его механические свойства. Исходный чугун выплавл етс  в индукционной печи. Его химический состав , вес.% углерод 3,20-3,40 кремний 1,75-2,1; марганец 0,60-0,65; фосфор 0,05-0,07; сера 0,103-0,105. Выпуск чугуна ПРИ 1400-20 0 проводитс  в нагретые ковши емкостью 1000 кг. Дл  определени  оптимального содержани  силйкомишметалла в смеси в исходный чугун вводитс  сурьма в разных количествах. Модифицирование чугуна проводитс  ,сендвич-способом. Расход предлагаемого («эдификатора и прототипа одинаков и составл ет 1,0-1,3% от массы жидкого металла. Модифицирующие смеси подают в ковш в упакованном виде. Модифицирующие смеси изготовл ют простым перемешиванием компонентов в лабораторных бегунах. Дл  изготов- лени  смесей примен ют порошок магни  (ГОСТ 6001-51), ферросилиций ФС75 (ГОСТ 1415-76), силикомишметалл СЦЕМШ1 (ТУ-15-5-76-76) и измельченный графит электродного бо . Состав модифицирующих смесей приведен в табл.1, а химический состав чугуна, его структура и механические свойства - в табл.2. Таблица 1

Claims (1)

1. Примечание Модификаторы ,j,-,o и : с D 0%, емому составу. Модификаторы 1,5,8 и 9 с другим содержанием ингредиентов вз ты дл  сравнени . Мсдификатор 10 соответствует составу прототипа при соотношении (по массе) магни , графита и ферросилиг1и  как It 1:4. Как видно из табл.2, степень усвоени  магни  при модифицировании предлагаемой смесью выше 33-36%, а наличие первичного цекюнтита в структуре чугуна не обнаружено. Снижение магни  в смеси (ниже 10 ведет к ухудшению прочности и пласт ческюс свойств за счет ухудшени  фо мы графита (модификатор 1). Увеличение содержани  магни  (вы ше 15%) и снижение количества графита ниже 18% приводит к сильному пироэффекту и выбросам чугуна из ко ша во врем  его заполнени , а при содержании графита в смеси более 30% (вариант 8), как и при низком содержании магни  (вариант 1), степень усвоени  чугуна магни  недоста точна дл  полной сфероидизации графитошлх включений. Кроме того, в ва риантах 5, 9 и 10 в структуре чугунов наблюдаетс  первичный цементит, который снижает их прочностные и, особенно, пластические свойства. Повышенное содержание силикомишметалла в смеси ( вариант 9) ухудшает форму графита в структурю чугуна , что сказываетс  на его механических свойствах. Ожидаема  технико-экономическа  эффективность от применени  смеси составл ет по предварительным расчетам 30 тыс.руб за счет повышени  механических свойств чугуна на 25%, снижени  расходе модификатора на 30% и частичного или полного устранени  термообработки. Формула изобретени  Модифицирующа  смесь, содержаща  магний, графит и ферросилиций, отличающа с  тем, что, с целью повышени  степени усвоени , получени  отливок без структурно свободного цементита и повышени  механических свойств отливок, она дополнительно содержит силикомишметалл при следующем соотношении компонентов/ вес.%: Магний10-15 Графит18-30 Силикомишметалл 2-55 Ферросилиций Остальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ващенко К.Н. и Софрони Л. Магниевый чугун, Машгиз, 1960, с. 8.