Модифицирующая смесь

/10, 1980 ьство СССР1/10, 1986,обретение относится кконкретно к составамх смесей дляй и сплавов.ль изобретения - повышности и механических фици- нных ии, тал графитизир ние геойств е яующаяокисьй фер ланта понен 7-13 12-20 2-20 12-18 9-12ерр зотированныиолибденитриды магни одиф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение относится к металграфитизированных сплавов.Поставленная цель достигатем, что предложенная модифисмесь содержит борную кислотмеди, силикобарий, азотироваромолибден, нитриды магния ипри следующем соотношении комас,7.:Борная кислота 25СиликобарийОкись меди лнительное введение в составирующей смеси нитридов магния лургии, конкретно к составам модифицирующих смесей для графитизированныхсталей и сплавов, Целью изобретенияявляется повышение герметичности имеханических свойств графитизированных сплавов. Модифицирующая смесьсодержит, мас.Е: борную кислоту 25-40силикобарий 7-13, окись меди 12-20,азотированный ферромолибден 12-20,.нитриды магния 12-18, лантан 9-12,Применение модифицирующей смеси позволяет повысить герметичность сплавана 80-100 МПа, предел выносливостипри растяжении - на 220 " 235 МПа.2 табл. повышает модифицирующую способность,снижает склонность к короблению, повышает плотность и герметичность,измельчает структуру отливок в литомсостоянии и после отжига, что увеличивает механические свойства, Присутствие в модифицирующей смеси более 18%нитридов магния приводит к образованиюв структуре отливок скоплений графита, снижению герметичности, техноло-.гических и механических свойств, Приконцентрации нитридов магния до 123модифицирующая и графитизирующая способность смеси недостаточна, а склонность к пористости и к короблениюмодифицированных сплавов повышается,уменьшается прочность и ударная вязкость. Лантан введен в смесь как поверхностно-активная добавка, способствующая повышению жидкотекучести,плотности и других технологическихсвойств, улучшающая ударную вязкостьболее 127. ведет к увеличению количества цементита в структуре отливок,снижению графитизирующей способностисмеси, удлинению цикла графитизирующего отжига и снижению пластических5.свойств, а при содержании лантана до97 отмечаются ухудшение формы графитаи отмечаются недостаточные технологические и механические свойства мо 1дифицированных графитизированных сталей и сплавов,Присутствие в модифицирующей смесиболее 407. борной кислоты и силикобария более 137 ведет к образованию зон 15серого чугуна и снижению механическихсвойств, поэтому содержание борнойкислоты и силикобария ограничены этими концентрациями. Присутствие в модифицирующей смеси менее 257 борной,кислоты и менее 77 силикобария ведетк снижению прочности графитизирующей,способности и увеличению продолжительности отжига.Окись меди при содержании в смеси 25более 207 ухудшает форму графита, увеувеличивает склонность к короблениюи снижает упругие пластические свойства. При уменьшении концентрацииокиси меди до 127. литейные свойства,ударная вязкость и трещиностойкостьнедостаточны. Медь увеличивает количество центров графита, их измельчениеи повышает пластические свойства чугуна после термической обработки.Для проведения опытных испытанийподготовили 5 составов предложенноймодифицирующей смеси и известнуюсмесь,Составы модифицирующих смесей приведены в табл.1.40Содержание азотированного ферромолибдена в модифицирующей смеси определено экспериментально и соответствует концентрациям (12-20 мас.Ж),при которых достигаются высокие характеристики плотности, механическихсвойств и герметичности, При содержании азотированного ферромолибдена.до12 мас,Х характеристики механическихсвойств и герметичности недостаточны,а при увеличении в составе смеси егоболее 20 мас.7. снижаются технологические свойства, однородность модифицированного сплава и стабильность механических свойств.55Каждую механическую смесь, приведенную в табл. 1, приготавливали отдельно механическим перемешиванием силикобария фракции 0,05-0,35 мм,азотированного ферромолибдена, измельченного до фракции 0,02-0,25 мм,марки ФМо 1 Н, измельченного до фракции0,05-0,3 мм лантана марки ЛаМ 1 с порошками борной кислоты, нитридов магния Мг 1 Н и окиси меди ПМСв течение3-5 мин. Готовые модифицирующие смеси вводили в железоуглеродистый расп 1лав при выпуске его из раздаточногоковша емкостью 2 т в разливочные вколичестве от 0,2 до 0,4 мас.7.В табл,2 приведены результаты испытаний модифицирующих смесей припроизводстве чугунов доэвтектическогосостава, выплавляемых дуплекс-процессом вагранка - электродуговая печьи содержащего до модифицирования,мас.7: углерод - 2,6, кремний 0,95,марганец 0,35, хром 0,06, сера 0,06;фосфор 0,07 и железо остальное. Величина присадки смеси 0,37. от массы расплава. Температура разливки расплавав песчано-глинистые формы составляет1400-1420 С. Отливки и образцы передиспытанием подвергали графитизирующему отжигу по режиму; выдержка при960-980 С 4-5 ч, охлаждение до 720730 С 1 ч, выдержка при этой температуре 5 ч и окончательное охлаждениена воздухе.Испытания на растяжение проводилина 16 мм образцах, на ударную вязкостьна образцах 10 х 10 х 55 мм с У-образнымнадрезом, испытания на герметичность -на пустотелых образцах с толщиной рабочей части 3,0 мм - на газопрессовомстенде ГСПМ с рабочим удельным давлением до 1000 МПа и условный предел.коррозионной усталости - на цилиндрических образцах типа Ч:1 Т,Как видно из табл,2 при использовании предложенной модифицирующей смесмеси достигаются более высокие характеристики герметичности, пределвыносливости при растяжении и другихмеханических свойств, чем при использовании известной модифицирующейсмеси,Экономический эффект от использования предложенной модифицирующейсмеси достигается за счет повышенияпрочностных и эксплуатационныхсвойств графитизированных сплавов. Формула изобретенияМодифицирующая смесь, содержащая барную кислоту, силикобарий и окисьмеди, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения герметичности и механических свойств графитизированных сплавов, она дополнительно содержит азотированный ферромолибден,5 нитриды магния и лантан при следующем соотношении компонентов, мас.7.: 12-20 12-18 9-12 Таблица Состав модифицирующей смеси Содержание компонентов, мас,Ет Борная Силикокислота барий Окись Нитриды Азотированмеди магния ный ферро- молибден Лантан 20 12 12 8 16 25 35 40 22 41 13 12 14 15 7 20 30 25 3 2 18 14 12 10 20 12 10 9 5 18 60 20 20 Таблица 2 Показатели испытаний образцов Свойства модифицированных чугунов составов Предлагаемый 23 Известный ееаеавш юш дев4 5 6 710 782 830 514 675 512 510 526 , 556 504 442 430 427,2 56 72 69 44 487,5 7,6 7,5 7,3 7,4 592 610 697 512 575 510 360 570 582 587 505 371 Составитель К,Сорокин Редактор М.Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор М.МаксимишинецЗаказ 2517 Тираж 497 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,1 11 Г на 101 Предлагаемая12345Известная6 Предел прочности прирастяжении, МПаУсловный предел коррозионной усталости,МПаУдарная вязкость,Дж/смПлотность, г/смГерметичность,МПаПредел выносливостипри растяжении, МПа Борная кислотаСиликобарийОкись медиАзотированныйферромолибденНитриды магнияЛантан