Модификатор для чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУ 6 ЛИК 1625897 А 19) С 22 С 35 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ сслсдэвательмашиностроеи автоматиза ство СССР(57) Изобретение ометаллургии, а имеплексных модификатЦель изобретениязирующей способнос носится к че но к состаров для чуповышениеи модифика а,фита и 0-40 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-кский институт литейногония,литейной технологииции литейного производст(56) Авторское свидетельУ 1479544, кл. С 22 С 35 Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составу комплексных модификаторов для чугуна.Цель изобретения - повышение графитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в раэностенных отлив ках, снижение стоимости модификатора.В известном модификаторе, включаю". щем углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, в качестве углеродсодержащего материала используют сажистое железо с 20-ЗОХ углерода при следующем соотношении компонентов, мас.Х: однородности механических свойств чугуна в разностенных отливках, снижение стоимости модификатсра. Модификатор, включающий углеродсодержащий материал и кремнийсодержащнй ферросплав с добавками активных элементов, содержит в качестзе углеродсолержащегс материала сажистое железо с 20-30% углерода прн следующем соотношении компонентов, мас.Х: сажистое железо с 20-30% углерода 10-40; кремы;1 йсодегжащий Ферросплав с добавками активных элементов 60-90. Кремнийсодержащий Ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов из группы, включакщей барий, кальций, стронций и магний, в количестве 1-5 мас.Х. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.С: Сажнстое железо с 20-ЗОХуглерода 1Кремнийсодержаарй ферросплав с добавкамиактивных элементов 60-90 При этом кремнийсодержащвй ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов нз группы, вклю" чакнцей барий, кальций, стронций и магний, в количестве 1-5 мас.ХЭффективность действия модификатора выявляют при ковшевой обработке чугуна Э,24-3,32 Х С, 2,08-2,5 Х 81, 0,68"0,75 Х Ип, О,ЗХ Сг, 0,06 Х Я, 0,08-0,10 Х Р) смесями, соответствую 1625897щгми известному и предлагаемому составам (табл.1).Графитизирующую способность модификатора оценивают по величине отбела пробы размером 65 х 65 Х 12 мм, а механические свойства чугуна в разностенных отливках - по показателям твердости НВ в ступенчатой пробе со ступенями толщиной 10,20, 40 и 60 мм (табл.2). 10Обработка жидкого чугуна предлагаемым модификатором (составы 1-12) по сравцению с известным обеспечивает повышение графитизирующей способности (в среднем на 36%) и однородности ме ханических свойств чугуна по сечению разностецных отливок (разброс твердос- ти снижается с 16 до 6-11 ед. НВ), а стоимость предлагаемого модификатора ниже стоимости известного в среднем на 447 руб.Использование в качестве углерод- содержащего материала сажистого железа с 20-30% углерода позволяет повысить графитизирующую способность мо дификатора благодаря тому, что сажистое железо по сравнению с другими углеродсодержащими материалами содержит более дисцергировацные частицы углерода и значительно большее их количест во, создавал тем самым большее число естественных зародышей для кристаллизации графита, а также способствует снижению стоимости модификатора благодаря более низкой (в 3-5 раз) его стоимо 35 сти по сравнению со стоимостью порошка графитированных электродов, графита и кокса. Кроме того, использование сажистого железа способствует повышению качества чугуна в отливках бла годаря тому, что оно практически не содержит такие вредные примеси, как сера, зола и летучие вещсства, которые оказывают отрицательное влияние на прочностные характеристики чугуна и их однородность по сечению разно- стенных отливок. Использование в модификаторе сажи- стого железа с 20-30% углерода в количестве 10-40% явллетсл оптимальным с позиций сочетания его воздействия на процессы структурообразования в чугуне (зародьшеобразовацие и кристаллизация графита, морфология и распре 5 деление графитовых включений) и соблюдения санитарно-гигиецических условий труда при изготовлении и применении модификатора. Применение кремнийсодержащего фер-. росплава с добавками 1-5% одного или нескольких ак гивных элементов (барий, кальций, стронций и магний) способствует повышению графитизирующей,способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разно- стенных отливках благодаря тому, что они образуют в расплаве чугуна устойчивые соединения (оксиды, нитриды, сульфиды, карбиды и т.п,) которые служат дополнительными зародышами для кристаллизации графита, способствуют улучшению формы и характера распределения графита и структуры металлической основы. При содержании активных элементов менее 1% их влияние практически не пролвляетсл, При увеличении содержания кальция более 5% происходит образование густого вязкого шлака и ошлаксваппе какой-то отдельной части. При увеличении магния более 5% повышается стоимость модификатора и ухудшаются условия труда вследствие полвленил пирроэффекта и дымовыделенил.Наиболее целесообразно использовать модификатор для графитиэирующей обработки расплавов серого чугуна при производстве тонкостенных отливок, когда требуется предотвратить появление поверхностного и кромочного отбела, и при производстве крупных разцостецных отливок, когда требуется обеспечить однородность механических свойств металла в стенках разной толщины. Формула изобретенияМодификатор для чугуна, содер" жащий углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения графитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разностенных отливках, снижения стоимости Модификатора, он содержит в качестве углеродсодержащего материала сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%:Сажистое железо с 2030% углерода 10-40 КремцийсодержащийФерросплав с добавками активных60-90элементов1625897 п.1, отличто кремнийсокачестве добанесколько элевключающей барий,н магний, в ьзЛиче 2. Модификатор по ч а ющи й с я тема держащий ферросплав в вок содержит один или ментов из группы,кальций, стронцийстве 1-5 мас,Й. Тао и а ,Ь.Ь 1 Содардаааа аонпоааасоа, мас.г Иодаоааа сор Ьрамюаасодараадмд барроу-.аа с дооаааанн, г Саадссаа аелаао а еодераааааю ТсдеродаЬт 1,5 Са 1 Са 5 Ка 4,5 1 НЬ 2,0 Ьа 2,0Са 0,5 Ьа 1,0 чс 1,0 Са 1,0 Са 0,9Ьа 1 ТЬаз го гз зо бо бо 25 ЬО е25 е1 Обо бо 90 10 25 25 1 О гзе 25 ЬО 20е 90 25 Та блица 2 Свойства чугуна, обработанного модифика- торами Стоимостьт модификатора, руб,Модификатор Твердость, НВ, в пробах сечением, мм Величинаотбела,мм 10 40 60 20 Известный 692. 2 7 223 229 233 Составитель С. Константинова Редактор К.Дербак Техред М.Дидык Корректор М;ДемчикЗаказ 261 Тираж 377 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.У 5 КГоРод, Ул. Гагарина, 101 1 г з б 5 б Ь ч 1 О 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.11 12 3 225 3,4 227 3,9 229 2,5 223 3 225 3,5 " 227 3,2 225 3,5 227 3 225 3 227 3,2 227 2,6 223 223 225 227 221 223 225 223 225 222 225 225 223 220 221225 218 220 221 221 221 218 222 221 220 217 219 22 215 27 217 219 216 214 219 217 216 Разброспоказателей твердости нпробах,ед. НВ 888881 О611118107 275 330 384 298 357 416 34 338 420 615 615 540