Графитизирующая смесь

(Ц 3 ЯЩ АРОЮТ ,У.%ЗАБйББ.4 С ,; .А Е ТЕ а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССР М 1232688, кл. С 21 С 1/10, 1986.Авторское свидетельство СССР Ь 1237710, кл. С 21 С 1/10, 1986. (54) ГРАФИТИЗИРУЮЩАЯ.СМЕСЬ (57) Изобретение относится к металлургии а именно к комплексным графитизирующим модификаторам жидкого чугуна, используе. %39заочный политехнический Изобретение относится к металлургии,а именно.к комплексным графитизирующим модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок извысокопрочных чугунов с повышеннойстойкостью против многократного удара ициклической долговечностью.Целью изобретения является повышение стойкости против многократного удараи циклической долговечности,Графитизирующая смесь содержит ферросиликобарий, висмут, азотированныйферроцеяий, лантан, плавиковый шпат имедную стружку при следующем соотношении компонентов, мас, ;.Ферросиликобарий 42 - 62Висмут 2 - 5Азотированный Ферроцерий 21 - 28Иантан 8 - 15Плавиковый шпат 2 - 7Медная стружк 2 - 6 мым при производстве отливок из высоко- прочных чугунов с повышенной стойкостью против многократного удара и циклической долговечностью. Целью изобретения является повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности. Графитизирующая смесь содержит, мас.,4: ферросиликобарий 42 - 62; висмут 2 - 5; азотированный ферроцерий 21 - 28; лантан 8 - 15; плавиковый шпат 2 - 7, медная стружка 2 - 6. Использование смеси позволяет увеличить стойкость против многократного удара на 220 - 310 циклов и увеличить циклическую долговечность на 1,4 - 3,1 тыс, циклов. 2 табл. Дополнительное введение азотированного ферроцерия усиливает модифицированное влияние смеси, обеспечивает измельчение структуры и повышение упругопластических свойств чугуна, что способствует увеличению сопротивляемости против многократного удара и циклической долговечности. При содержании в смеси азотированного ферроцерия более 28 мас.увеличивается концентрация неметаллических включений в структуре, снижается ее однородность, уменьшается сопротивляемость против многократного удара и циклическая долговечность, П ри кон центр ации азотирова н ного ферроцери я менее 21 мас. ф 6 дисперсность структуры низкая, а упругопластические свойства недостаточны,Лантан введен как сильный раскисли- тель и сфероидизатор графита, повышающий упругопластические свойства: ударную вязкость, стойкость против многократногоудара и циклическую долговечность. Его содержание принято от 8 мас.о, с которого начинает проявляться сфероидизирующее ; влияние и повышение стойкости противмногократного удара, и ограничено концентрацией 15 мас,о, выше которой появляет ся угар и нестабильность механических свойств, снижается циклическая долговеч-ность.Плавиковый шпат рафинирует и модифицирует жидкий чугун, снижает содержание неметаллических включений и повышает пластические свойства, что обеспечивает существенное повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности. При концентрации до 2 мас.; его рафинирующее влияние недостаточно, а характеристики упругопластических свойств и циклической долговечности низкие, При увеличении содержания плавикового шпата (более 7 мас, повышается угар компонентов, укрупняется структура и, снижается циклическая долговечность и сопротивляемость многократным ударам.Введение 2 - б мас,% медной стружки обеспечивает повышение графитизирующей способности, смеси, снижение и выравнивание твердости чугуна, увеличение литейных евойств и повышение циклической долговечности и стойкости против многократного удара. При снижении содержания медной стружки (менее 2 мас. ). снижается графитиэирующая способность смеси, циклическая долговечность и сопротивляемость многократным ударам. При увеличении концентрации медной стружки более 6 мас.) повышается ликвация, неоднородность структуры и свойств и снижается циклическая долговечность и сопротивляемость против многократного удара.Ферросиликобарий в количестве 42 - 62 мас. - эффективная раскисляющая, модифицирующая и графитизирующая составляющая смеси, способствующая повышению упругопластических свойств чугуна. При его содержании более 62 мас,повышается угар смеси, неоднородность структуры ч гуна, его упругопластических свойств и циклической долговечности. При концентрации его менее 42 мас,% снижается графитизирующая способность смеси, сопротивляемость многократным ударам и циклическая долговечность.Висмут является поверхностно-активной модифицирующей добавкой, измельчающей структуру чугуна и повышающей стойкость против многократного удара и циклическую долговечность, При концентрации более 5 мас. о проявляется его отбеливающее влияние, что снижает упругопластические свойства и циклическуюдолговечность. При концентрации его до 25 мас,о измельчение структуры и повышениециклической долговечности и упругопластических свойств недостаточны.П р и м е р, Графитизирующие смесиполучают механическим перемешиванием в10 катковых лабораторных смесителях измельченных до фракции 0,05 - 5 мм ферросиликобария, азотированного ферроцерия,медной стружки, плавикового шпата, металлического лантана и висмута гранулирован 15 ного, Гранулированный висмут иизмельченную медную стружку вводят после введения и перемешивания в течение 1 -2 мин остальных компонентов смеси, Графитизирующие смеси вводят в бумажных паке 20 тах в литейные ковши при температурерасплава 1380 - 1410 С в количестве 0,4 Оот массы жидкого чугуна после сфероидизирующей обработки магниевой лигатурой чугуна, содержащего, мас, о: углерод 3,2 - 3,4;25 кремний 1,8 - 2,0; марганец 0,4 - 0,6; серадо 0,06; хром до 0,07; железо остальное.В табл.1 приведены составы графитизирующих смесей, используемых для модифицирования чугуна опытных плавок; в табл.2 -30 данные механических свойств модифицированных чугунов с использованием графитизирующих смесей в количестве 0,45 О отмассы расплава.Стойкость против многократных ударов35 определяют на установке МУИ 600 при симметричном изгибе на образцах диаметром10 мм при нагрузке 30 кг. Испытания нациклическую долговечность определяют натрубных заготовках диаметром 30 - 35 мм, а40 ударную вязкость - на образцах 10 х 10 х55 мм с полукруглым надрезом диаметром2 мм. Графитизирующую способность определяют на стандартных образцах диаметром 12 мм после выдержки в течение 245 ч при 750 - 760 С микроструктурным методом,Как видно иэ табл.2, модифицированные чугуны при обработке предлагаемымисоставами графитизирующих смесей име 50 ют более высокие характеристики циклической долговечности и стойкости противмногократных ударов, чем при обработкеизвестной графитизирующей смесью. Формула изобретения Графитизирующая смесь, содержащая ферросиликобарий и висмут, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости против многократного удара и циклической долговечности, она дополни-.1601176 ВисмутАзотированный ферроцерийЛантанПлавиковый шпатМедная стружка тельно содержит азотированный ферроцерий, лантан, плавиковый шпат и медную стружку при следующем соотношении компонентов, мас. :ферросиликобарий 42 - 62 Таблица 1 Таблица 2 Состав смеси Ударная вязкость, Дж/см Модульсдвига,МПа Предел прочности при растяжении,МПа1350 470 75180 18,5 100 650 67 Составитель К. СорокинТехред М.Моргентал Корректор С. Шекмар Редактор Н. Гунько Заказ 3249 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патен г", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Известный Предлагаемый1 2 3 4 5 530 585 562 481 512 78 83.81 68 73 Количество гра- фитных включений в структуре на 1 мм 1020 1260 - 1180745 780 Графитизирующая способность чугунов, ф170 182 181 112 158 Стойкость против многократного удара, циклов 1570 1660 1630 1420 1530 Циклическая долговечность,тыс,циклов