Модифицирующая смесь для чугуна

СОЮЗ СОЕЕТСКИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 2 С 35/00 ГОСУДАРСТЕЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ки шкин,ССР1982 54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ 57) Изобретение относитс роизводству, в частности к литеин состава ттельное введение карбо ия увеличивает модифиц собность смеси, повыша йкость и жидкотекучест фикаторам и моди используемым при состойких чугуноЦель изобрете ханических свойс фрикционной иэно отливках. ицирующим см производстве Дополнидов нио н рующую сп грещиност я - повыш трещин стойкостние метойкости,с чугуна в ентрации 07 литей одифицира при нитридо бо ся т оиств 7-16 8-17 2-25 21-31 Нитридьфективныесоставе см ос К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(56) Авторское свидетельстВ 1081212, кл. С 21 С 1/10Авторское свидетельство9 973654, кл. С 22 С 35/00 Изобретение относится к металлурии, в частности к порошковым моди Модифицирующая смесь, содержащая магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, дополнительно содержи нитриды ванадия и карбонитриды ниобия при следующем соотношении компо кентов, мас.7:МагнийГрафитСиликомишметаллНитриды ванадия модифицирующих сме сей для пол уче ни яизносостойких чугунов. Цель изобретения - повышение механическихсвойств, трещиностойкости и фрикционний износостойкости чугуна. Модифицирующая смесь содержит, мас.Х: магний 7-16, графит 8-17, силикомишметалл 2-25, нитриды ванадия 21 31;карбонитриды ниобия 10-32 и ферросилиций 2-29Дополнительный ввод в составсмеси нитридов ванадия и карбонитридов ниобия приводит к повышению на15-253 фрикционной износостойкости,механических свойств чугуна, существенно снижает склонность отливок ктрещинам. 2 табл. Карбонитриды ниобия 10-32 Ферросилиций 2-29 кционнье своиства. При конкарбонитридов ниобия до ые и фрикционные свойства ванного чугуна недостаточувеличении содержания карниобия более 327 снижает- ность процесса модифициронологических и фрикционных ванадия введены как эфмодифицирующие добавки в еси, снижающие трещиностой аточные термические напря 1516501жения и повьшающие фрикционцые свой 1ства, Их концентрация ограничена содержанием 317, выше которого снижается жидкотекучесть, фрцкционные и5 пластические свойства чугуна, а нижний предел (217) обусловлен высокими характеристиками остаточных напряжений и склонностью к трещинам модифицированного чугуна при более низких концентрациях нитридов ванадия, что приводит к снижению фрикциоцной износостойкости.Содержание магния ограничено нижним пределом (7 Е), с которого ус тойчиво получается варовидцьпй графит в модцфицировдцом чугуне при хороших фрикццоццых и технологических свойствах. Прц увеличении концентрации магния более 6 усиливается лиро эффект, снижается стабильность технологических ц механических свойстви значительно повьппаются остаточныетермические цдпряжеп 1 я чугуна в отливках, а стабнльццость Фрцкццоццых 25свойств снижается,Графит в модифицирующей смесиповьппает технологические и мехдцические свойства, снижает трещицостойкость и остаточные термические цдпряжеция чугуна в тливкдх, повьппаетфрикционную изцосостойкосз ь, цо присодержании его до 8 ь влияние сказы"вается недостаточно.П р и м е р. Плавки чугунов цроье 35дены в открытых цндукциоццых печах сперегревом рдсплдвов ца 260- 300 Си модифицировацием расплавом известной и предлагаемой модифицирупппцмцсмесями, изготовленными в лабораторныхусловиях, Для изготовления модцЬицирующцх смесей используют измельченныйграфит, порошок магния 1 с измельченный силикомишметалл, ферросилиций,порошки карбонитридов циобия, из 45мельчецные цитриды ванадия, которыеперемешивают в лабораторных бегунахв течение 1-3 миц.В качестве РЭМ-содержащего сплаваиспользуют Ферросплав ФСЗОРЭИЗО.Нитрид ванадия соответствует маркеЧ 2 Н и имеет температуру диссоциации1470-1530 С, а карбонитриды ниобия1500-1600 С и соответствуют составукарбонитридов П 4.55Модифицирующие смеси вводят в чугун температурой 1370-1380 С. Дляопределения жидкотекучести используют спиральную технологическую пробу трапециевидного сечения площадью 0,5 см с запорным устройством ф 60 мм, позволяющим подаватьодинаковые порции металла в экспериментальную литейную форму,Для излучения трещиностойкости модифицированных чугунов отливают технологические пробы в виде кольца толщиной 0,6 см и высотой 3,0 см с максимальными наружным диаметром 18 см,Для определения механическихсвойств отливают образцы ф 12 мм,ступенчатые клиновые пробы и литыезаготовки для изготовления образцов,Испытания на ударную вязкость проводят ца образцах размером 1 О 10 ф 55 ммбез надреза, а на термические остаточные напряжения - на решетчатых стан"дартцых технологических пробах, диаметр толстого центрального бруса которых составляет 20 мм, а тонкихстержней 12 мм.Б табл.1 приведены составы модифицирующих смесей, использованных приопытно-промьппленных испытаниях, ав тдбл.2 - механические и специальные свойства чугуна.Определение величины износа в режиме Фрцкциоццого трения проводят на литых образцах с прямоугольными сечением б 10 мм с моментом трения от 1.9 до 3,0 11/м при 50 - 350 С, В качестве контроля используют сталь 45. Общая продолжительность цикла испытаний цд машине СИАММ составляет 90 с, Отцосцгсльцо постояццьп момент трения цо;тлержцвдется автоматически за счет измецеция удельной нагрузки ца образцы. Коэффициент трения определяют по методике Б ца импульсном трибометре тгдеи М 11 ТМ цд кольцевых пробах и шаровых образцах диаметром 10 мм из стали 1 П, Сравнительные испытания выполняют ца образцах группы Ш при высоте падения 50 + 0,5 мм. Темпераатура испытания + 10 С.Кдк видно из табл.2, использование предлагаемой смеси для модифицирования чугуна обеспечивает повышение фрикционной износостойкости, предела прочности при растяжении и трешицостойкости отливок,Сопоставительньп анализ затрат и качества модифицированного чугуна показывает, что от использования модифицирующей смеси предлагаемого состава снижд5 1516 ется расход модификатора, существенно увеличивается жидкотекучесть, повьшаются служебные свойства чугуна на 16-2475 Формула изобретения Модифицирующая смесь для чугуна, содержащая магний, графит, силикомиш О металл и ферросилиций, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств, термостойСодержание модифицирующей смеси, мас.7 Опыт Магний Графит Сплав Нитриды Карбонит- ФерросиФСЗОРЗМ ванадия риды ни- лицийобия Остальное2962444 14 23 8 25 15 16 17 2 7 27 18 2 10 22 32 8 33 21 28 31 9 32 П р и м е ч а н и е. Расход известной и предлагаемойсмесей составляет во всех опытах0,87 от массы Таблица 2 ТрещиностойОтноси- тельное Среднийизнос,Коэффициент треОтносительная фрикционная изноУдарнаявязкость,кДж/см Предел прочности при растяжении, МПа Опыт кость,смния удлинение, 7. мг см гс состойкость, Кф 27,0 22,1 20,6 21,3 24,5 28,2 360 738 810 865 367 685 10,549,098,508,6410,389,58 0,15 0,26 0,22 0,28 0,16 0,20 1,0 1,18 1,24 1,22 1,05 1,О 683 5,1 786 9,6 850 10,2 830 9,8 705 6,0 756 8,2 1 изв.2 3 4 5 6 Составитель А.БармыковТехред Л.Олийнык Корректор М,Максимпшинец Редактор Н.Рогулич Заказ 6351/25 Тираж 576 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,О 1(из- вестный) 72 73 134 165 56 11 501 6кости и фрикционной износостойкости чугуна, она дополнительно содержит нитриды ванадия и карбонитриды ниобия при следующем соотношении компонентов, мас.ХМагний 7-6 Графит 8-7 Силикомишметалл 2-25 Нитриды ванадия 21-31 Карбонитридыниббия 10- Х 2 Ферросилиций 2-29Т а б л и ц а 1