Модификатор для чугуна

.вл О РЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ кра ,бид кремнияросилиций стальное СОВЕТСКИвввввввеввввввв СПУБЛИК ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(71) Институт проблем литья АНинской СбР(54) (57) МОДИФИКАТОРвключающий карбид кремнилиций, о т л и ч а ю щ ичто, с целью повышения фических свойств чугуна и сстоимости, модификатор досодержит губчатое железосоотношении компонентов,Губчатое железо ДЛЯ ЧУГУНА я и ферросийс я тем, эико-механинижения его полнительно при следующе весЛ;20-401 10101Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к вопросу мопифицирования чугунов комплексными добавками,Известен модификатор для чугуна, %содержащий 14-25 вес.% шлама карбипакремния в качестве углеродосопержашегокомпонента, и закись железа - остальное,повышающий физико-механические свойства чугуна 1336Наиболее близким по соцержашимсякомпонентам и достигаемому эффектуявляется модификатор для чугуна, состоящий из смеси 20-30% силикокальцйя сосреРним размером зерна менее 3 мм,545-60 карбида кремния; 1-5% ферросилиция, 3-10% фторида кальция со средним размером зерен менее 1 мм; 3-10%закиси марганца со средним размеромзерен 0,5-.2 мм и 3-10 графита со 20средним размером зерен 0,5-1,5 мм 21.Нецостатками известных моцификаторовявляется высокая стоимость из-за необходимости приготовления многокомпонентной смеси сложного гранулометрического состава. Кроме того, из-за различия удельных весов и фракционногосостава компонентов, добавки неравномерно распрецеляются по объему металлаи не обеспечивают стабильного получения ЗОчугуна с высокими физико-механическимисвойствами.Цель изобретения - повышение физикомеханических свойств чугуна и снижениеего стоимости. 35Поставленная цель достигается темчто модификатор для чугуна, включающийкарбид кремния и ферросилиций, дополнительно содержит губчатое железо, приследующем соотношении компонентов, вес.%: 4 ОГубчатое железо 20-40Карбид кремния 2-4ферросилиций Ос тальн оеПри напол;"ении ковша чугуном окислыжелеза, соцержашиеся в губчатом железе, активно реагируют с карбидом кремния при 1100-1500 С. ВыделяющаясяОв процессе реакции окись углерода интенсифицирует перемешивание расплава испособствует равномерному распределениюОмодификатора в объеме расплава.Образующиеся в процессе реакции растворения губчатого железа и ферросилиция ФС 75 температурные и концентрационные флуктуации и мельчайшие включения; кремнезема являются зародьпдами центров кристаллизацииснижают переохлаждение расплава, препятствуют возникновению отбеленных мест в литом металле,51 2 способствуют измельчению зерна литого металла, получению одинаковой структурыв различных сечениях отливки, что способствует повышению физико-механических свойств металла,Модифицирующая смесь вводится в заполненный на 1/4-1/2 ковш под струю метелла,Действие моцификатора основано на .протекании процессов формирования темп ратурных и концентрационных флуктуаций при растворении губчатого железа и. ферросилиция ФС 75 и карбидакремния, а также ,образования включений кремнезема в мелкописперсном вице в результате взаимодействия окислов губчатого железа с карбицом кремния и расплавом.Понижение содержания карбида кремния в модификаторе менее 2 приводит к неполному протеканию реакции восстановления окислов железа, обогащению ими расплава, ухупшению форм графита и раксвинам в литом металле. Повышение содержания карбида кремния в моцификатореболее 4% нецелесообразно, так как при этом уцорожается стоимость модификаторабез улучшения свойств чугуна, Применениеменее 20% губчатого железа в моцификаторе ухудшает эффективность действия модификатора, так как при этом уменьшается количество мелкоцисперсных включений Я 02, обеспечивающих зародышеобразуюшее действие. Использование более 40% губчатого железа в составе модификатора снижает стабильность действия модификатора, так как при этом расплав обогащается окислами железа и других элементов, которые в случае их неполного восстановления снижают физико-механические свойства металла и ухудшают качество литья, Ферросилиций ФС 75 является основой модификатора.Содержание в моцификаторе ферросилиция ФСобуславливается эффективностью действия модификатора на свой ства чугуна, При содержании в модификаторе губчатого железа в пределах 20-40% и карбида кремния 2-4% содержание ферросилиция ФСсоставляет 56-78%.При соцержании ферросилиция менее 56% эффективность моцифицирования снижается и возмокно получение отливок с отбелом. Увеличение количества ферросилиция ФСболее 78% привоцит к укрупнению графитовых включений при обрабатываемом чугуне и снижению физико-механических свойств.Составы полученного модификатора приведены в таблице,1010151 210 8 45 35 - 23 44 Извес гный 24 57 Прецлагаемые 20 26,8 52 215 40 28 54 220 2 ост. 4 осг,25 26,8 53,4 215 2,6 ост,. 35 27,3 53,6 217 3,4 ост,Сосгавигель И. ЧеьиковаРедактор Л. Авраменко Техред Л.Пекарь Корректор М.Демчик Заказ 2413/14 Тираж 625 Поцписное ВНИИПИ Госуцарсгвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Пагенгф, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4 1Чугун выплавляюг в инаукционной печи ЛПЗиз сгальных мегаллоогхьдов и электроцной крошки, В сосгав шихты ввецен ферросилиций ФС 75, Полу-ф ченный чугун, содержащий 3,0-3,2% углерода и 1,5-1,6 кремния при выплавке чугуна подвергают термовременной обработке при 1480 С, Температура жид-.окого металла при моаифицировании нахо дигся в пределах 1400-1450 С (по покаО заниям термопары ПП).При обработке исходного чугуна расхоц моаификатора прототипа и предлагаемого составляет 1% ог массы расплава;3Проверка прецлагаемого состава модификатора показываег его эффекгивносгь,по сравнению с известным составом при получении чугуна с высокими физико ь механическими свойствами. Так прецелпрочности при растяжении возрастает с 23 кгсlмм ао 24-28 кгс/мм 2, прецел прочности при изгибе - с 44 цо 52-54 кгс/мм, а твердость с 210 до 215-220 НВ,. Кроме того, снижает- ся стоимость преалагаемого моцификатора в 1,5 2 раза по сравнению с прототипом.Предварительный расчет ожидаемой экономической эффективности ог приме нения модификатора прецлагаемого состава составляет 3-4 руб. при производстве 1 т чугунных отливок.