Модифицирующая смесь

(21) 4240517/ (22) 04,05,87 (46) 30.04,89 (71) Могилевс технического изводственное маш"(72) М,И. Кар Я.С. Резник и ифиг а 1- 2 Бюл. У 16е отделениститута АНбъединение ФизикоБССР и Про Гомсель енко, Е.И,С,М, Бадюко руков ей(57) И ному п состав сокопр ния - фициру наты РЗМ цериевой щем соотношении к ие относитсости к модифроизводствас повьппенным к металлур обре те руппы при следуюпонентов, мас,%: и, в час есям для ых чугуно цирующимысокопрочупругоплас 2-17 5-20 тическими с Цель изобильности п иствам 2-15 и улучшечугуна,одиагний,Цель досфицирующаяграфит, боркальция и фно содержит 12 тель пол остальн СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССС 1 1081212, кл. С 21 С 1/10, 1984Авторское свидетельство СССР В 1239162, кл. С 22 С 35/00, 198 ОДИФИЦИРУ 1 ОЩАЯ СМЕСЬ зобретение относится к лит роиэводству, в частности к ам смесей для производства очного чугуна. Цель изобре повышение стабильности мод ющего эффекта и улучшение ретения - повышение стаоцесса модифицированияпластических свойств игается тем, чтомесь, содержащая ый ангидрид, гидр рросилиций, до нитриды кремния и пластических свойств чугуна, Мод цирующая. смесь содержит магний, р фит, борный ангидрид, гидрид кальция, нитрнды кремния, карбонитриды редкоземельных металлов цериевой группы и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас,%: магний 12-17, графит 15-20, борный ангидрид 12-15, гидрид кальция 7-1, нитриды кремния 10-20, карбонитриды РЗМ цериевой группы 8-12 и ферросилиций остальное, Дополнительный ввод в состав смеси карбонатов РЗМ, благодаря диссоциации которых увеличивается глубина раскисления чугуна и стабильность модифицирующего эффекта и нитридов кремния, являющихся более устойчивыми к коагуляции центрами кристаллизации, приводит к повышению на 25-35% пластических свойств, позволяет в 1,5-2 ра за снизить расход модификатора.1 табл. МагнийГрафитБорныйангидридГидридкальцияНитриды,кремнияКарбонатыРЗМ цериевойгруппыФерросилицийДополнительное введение в состав смеси карбонатов РЗМ, благодаря диссоциации которых увеличивается глубина раскисления чугуна и стабильность модифицирующего эффекта, и нитридов кремния, являющихся более устойчивыми к коагуляции центрами кристаллизации, значительно повышает качество высокопрочного чугуна и его пластические свойства.При концентрации нитридов кремния в смеси до 10 мас,Х пластические свойства чугуна недостаточны, а при увеличении их более 20 мас.Х увеличивается угар и снижается стабильность модифицирования чугуна.Введение карбонатов РЗМ цериевой группы раскисляет чугун, улучшает форму графита, способствует гомоге,низации структуры и повьппению пластических свойств чугуна в отливках. При концентрации карбонатов РЗМ цериевой группы до 8 масХ модифицирующий эффект и упругопластические свойства низкие, а при увеличении концентрации их более 12 мас.Х снижается стабильность модифицирования и ударная вязкость чугуна.Требуемый эффект модифицирования и его повьппенная стабильность дости 30 гается при концентрации магния в смеси от 12 до 17 Х. При содержании магния в смеси до 12 мас.Х его остаточное содержание в чугуне оказывается недостаточным для обеспече ния высокой степени сфероидизации графита. При увеличении концентрации магния более 17 Х процесс модифицирования сопровождается большим пироэффектом и зарактеризуется не стабильностью пластических свойств.Введение графита в состав смеси в количестве 15-20 мас.Х увеличива" ет число готовых центров кристаллизации при его затвердевании и со держание феррита в структуре, что способствует повьппению пластических свойств чугуна. При содержании гра. ита более 20 мас.Х снижаются ста- Рильность модифицирования и механи ческие свойства. Обработка чугуна модифицирующей смесью с содержанием графита менее 15 мас.Х сопровождается большим пироэффектом и нестабиль"., костью получаемых результатов, 55 При введении в состав модифицирующей смеси борного. ангидрида и гидрида кальция атомы бора микролегируют чугун, измельчая включенияграфита, повьппая упругопластическиесвойства. Верхний предел концентрации гидрида кальция снижен до 11 мас.Хтак как при более высоких содержанияхего увеличивается концентрация окислов и других включений, снижаютсяпластические свойства чугуна. Нижниепределы борного ангидрида (12 мас.Х)и гидрида кальция (7 мас. Х) применяются для более полного восстановленияборного ангидрида и повьппения стабильности процесса модифицирования,что объясняется эффективным влияниембора на эффект микролегирования дляполучения мелкозернистой структурычугуна.Введение гидрида кальция менее7 мас.Х является недостаточным дляполного восстановления борного ангидрида и не оказывает заметноговлияния на зарождение графитовойфазы и повьппение упругопластическихсвойств чугуна в отливках.Для получения модифицирующих смесей используют следующие материалы:нитриды кремния 81 И , гранулированный графит ГГр 1, ферросилиций электропечной ФС, порошок гидридакальция СаН, магний Мг 1, карбонатыРЗМ цериевой группы КАЦеН и борныйангидрид кл,А,которые перемешивалисьв лабораторных бегунах в течение1-3 мм.В таблице приведены данные об испытаниях предложенной и известноймодифицирующих смесей при равнойприсадке (0,5 Х от массы расплава)в чугун одинакового химического состава,Модифицирующие смеси вводят вковш перед выпуском в него чугунас температурой 1430-1450 С.Проведены исследования процессовмодифицирования порошковыми магнийсодержащими смесями при производствелитых деталей в песчано-глинистыхформах. Плавки чугуна проводились воткрытой индукционной печи методомпереплава. Стабильность процесса модифицироваиия выражена в процентах от общего объема исследованных образцов и проб и представляет количество образцов и проб, которые по характе.ристикам структуры соответствовали техническим условиям.20 табнл еханнчесхне свойства суг Ферсифитнооеенн арнаа вхост хйн/на процессанолнфнцнрованнвРЗК(не- вест) 12 26 16 1412 15 12 710 15 17 14 9 19 17 20 1511 20 11 10 11 57 18 202 15 3 11 2 20 З 6 О 570 670 655 367 З 1 О таль н н 91 94 зз З 1 28 25 12 ч Составитель А.Бармыковктор М,Недолуженко Техред Ч,Дидык орректор М.Васильев 25/24 Тираж 577осударственного комитета по изобретениям и13035, Москва, Ж, Раушская наб Подписноекрытиям ид. 4/5 ЗаказВНИИПИ КНТ СССР оизводственно-иэдательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина, 10 6 147Испытания на ударную вязкость проводят на образцах размером 10 т 10 Р. "55 мм, Н-образным надрезом.Исходный химический состав чугуна, мас.Х; марганец 0,5-0,8, хром О, 1-0,3, фосфор до 0,06, никель 0,15-0,3, азот 0,01-0,03 и се 1 а 0,05.Величина присадки 0,5% от массы расплава.Механические свойства чугуна оп.- ределяли на литых образцах и стандартных пробах по результатам 3-4 измерений.В таблице приведены данные в составах смесей, механических свойствах модифицированных чугунов и стабильности процесса модифицирования.Как видно из таблицы, пластические свойства чугуна, обработанного модифицирующей ср 1 есью предложенного состава, значительно выше, чем при обработке модифицирующей смесью базового состава 1 и составов 5 и 6, содержание компонентов в которых выходит за предлагаемые пределы.Технико-экономическая эффектив-ность от применения предлагаемой 5959 6модифицирующей смеси обуславливается снижением расхода модификаторав 1,5-2 раза и повьппением служебныхсвойств на 25-37%.5 Формула изобретения Модифицирующая смесь, содержащаямагний, графит, борный ангидрид,гидрид кальция и Ферросилиций, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повьппения стабильности процесса модифицирования и улучшения пластических свойств чугуна, она дополнительно содержит нитриды кремнияи карбонаты редкоземельных металлов(РЗМ) цериевой группы при следующемсоотношении компонентов, мас.%:Магний 12-17Графит 15-20Борный ангидрид 12-15Гидрид кальция 7-11Нитриды кремния 10-20 2 Б Карбонаты РЗМцериевойгруппы 8-12Ферросилиций Остальное