Модифицирующая смесь

(,Г:Ф 38-45 10-18 13-18 11-16 3-8 8-12 Нитриды кремнияОкалина железаФерроцерий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И Ф.АВТОРСКОМУ Сб(56) Автст ское свилен ль "твУ 7 9902. кл, ". г 1 С 1 ( 10,Авторское саин, с: л 1 с-. с5" 1120236, кл, С 21 , 1 00(54) МОПИфИЦ 1 РЪЪШ"СжСЬ 157) Изобретение ст сситсз Изобретение относится к металлургии, в частности к модификаторам высокоуглеродистых сталей и сплавов с повышенными упругопластическими свойствами.Пель изобретения - повышение предела выносливости при изгибе и упругопластическихсвойств сталей заЪэвтектоидного состава.аПредлагаемая модифицирующая смесь содержит борную кислоту, силиксбарий, силикокальций. нитриды кремния, окалину железа и ферроцерий при следующем соотношении компонентов, мас.Е:Борная кислотаСиликобарийСиликокальций лурглв, л частности к модификаторамвы:.ск; углеродис"ых сталей и сплавовс гсвышеннчми упругопластическииисвойствами. Пель - повьппение пределавь,н слнвссти при изгибе и упругопластичесхих свойств сталей заэвтектоидного состава. Мсдифилурующая смесьгодер,ггг, мас, Х; борная кислота 38.э с ("1 нк барий 10 - 18силикокальци13-18 нл.виды кремния 11-16, окалина ап.:зл 3-8, реррсцерий 8-12.11 риме;.:вле смеси позволяет повыситьпредел выносливости стали прл и- -л.бе на 10-15", и на 10-202 упругсллзс:иление свойства стали. " табл. Лсгс 1 лни. етлое введение в сстав модифицируюшей смеси нитридов креигйия повышает модифицирующую способност., плотность и герметичность, чалме.л:чает структуру стальных отливоклитом и нормализованном сос таяниях, что увеличивает упруго- пластические свойства. Концентрация в модифицирующей смеси более 16 мас.7. нитридов кремния приводит к образованию в структуре сталь них отливок скоплений неметаллических включения и графита, сниже" нию герметичности и пластических свойств. При содержании нитридов кремния менее 1 1 мас.7 модифицирующая способность смеси недостаточна при этом склонность к пористости и короблению модифицированных сталей повышается, а упругопластические свойства их снижаются.Борная кислота повышает содерждние центров кристаллизации, измельчает структуру и повьшдет пластичность стали. При содержании борной кислоты в смеси более 45 мдс.7. влитом состоянии стали выделяю-сякарбиды, что снижает предеп выносливости при изгибе и упругоппдстцческиесвойства, При содержании и смеси борной кислоты до 38 мас,/ уменьшается число центров графи;иэдцпи и снижаются предел выносливасти:.и изгибе и пластичность стали. 55 ферроцерий оказывает сфероидирующее влияние на структуру, повышает предел выносливости при изгибе и упругопластические свой 5 ства стали. При концентрации ферроцерия до 8 мас.7 сферопдизирующее влияние модифицирующей смеси и упругопластические свойства стали недостаточны, а при увеличении содержания ферроцерия в смеси более 12 мас.7 повышаются угар, нестабильность структуры и свойств стали.Окалина железа - отход кузнечного производства, в заэвтектоидцых 15 сталях при модифицировации разлагается с вьщелением кислорода, который при вьщелении способствует перемешиванию расплава и отбеливанию, т.е. предотвращает вьщеленце свободного рр графита при кристаллизации, повышает предел выносливости и упругопластические свойства стали. Прц этом честь окалины служит подкладкой для субмикроскопических зародышей грдфптд, р 5 сокращающей продолжительность цикла термической обработки и повьппающей дисперсность структуры и пластичность стали.В состав предлагаемой модифицирующей смеси входит силцкобдрцй,оказывающий стабилизирующее влияние на структуру и свойства стали, ухудшающий Форму цемвтдллических включений и повышающий дисперсцость структуры и стабильность упругопластических свойств, При содержании в смеси силикобария до 10 мдс.Т модифицирующее и стабилизирующее его влияние недостаточно и стабильность упругоплас - 40 тических свойств низкая, а при пс вышении его содержания блее 18 мдс.7 снижается дисперсцость структуры и ухудшаются показатели упругоплдстических свойств стали. 45 Оптимальное содержание силикокальция в модифицирующей смеси определено экспериментально и соответствует 13-18 мдс,7, при которых достигаются высокие характеристики плотности, механических свойств и герметичности. При содержании в смеси силикокальция до 13 мас.Е характеристики механических свойств модиФицированной стали недостаточны, а при увеличении его содержания в смеси более 18 мас.Е снижаются технологические свойства, однородность модифицированного сплава и стабильностьего упругопластических и других механических свойств.11 одифипирующие смеси, приведенные в табл1, приготавливают механическим п ремешцвдцием силикобария фракции 0,05-0,30 мм, Ферроцерия, измельченного до Фракции 0,05-0,50 мм, марки ФСеМ 1, измельченного до фракций ,05-0,30 мм Ферробария с порошками борной кислоты, цитридов кремния силикокдльцця ИСК 15 Л 2 и окалины железа прелстдвляюпей собой совокупность окислов железа. Продолжительцость перемешпвация модифицирующей смеси 3-5 мин, Готовые модцфицируюгие смеси вводят в ковш в количестве 0,23 мдс.7, от расплава перед выпуском иэ плавильного агрегата.11 олучсццие отливки и образцы для испытания подвергают нормализацииопо режиму: нагрев до 960 С охлаждеоние до 730 С, выдержка 5 ч и охлаждение цд воздухе. В табл. 1 представ- лени составы смесей, а в табл.2 - мехдцические и структурные свойства стали после модифицировация. Сталь имеет перед модифицировднием следующий состав компонентов, мас.7;углерод 1,35; кремний 1,15, марганец 0,35; хром 0,05, фосфор 0 05;сера 0,03, никель 0,05 азот 0,04 железо остдльцое. Проводят испытания по определению временного сопро - тивленця при растяжении и определяютударную вязкость.Из табл.2 следует, что предлагае мая модифицирующая смесь обеспечивает повышение упругопластических свойств эвтектоидной стали в большей степени, чем известная.формула изобретения Модифицирующая смесь, содержащая борную кислоту, силикобарий, окалисоотношении компонентон,Борная кислотаСиликобарийСилнкокальцийНитриды кремнияОкалина железаФерроцерий Таблица 1 Содержание компонентов в модифицирующей смеси мас.7,Составсмеси Борная кислоОкалинажелеза Ферро- Углекисцерий лый барий Силико- Сипико- Нитридыбарий кальций кремния та 1 (известный) 65 12 13 10 18 12 13 38 15 10 42 16 18 10 20 1 О 20 10 20 Таблица 2 Предел выносливости при изгибе,МПа Ударнаявязкость,Дж/см Размернключенийграфита,Граз. Вязкость разрушеСоставсмеси Временное сопротивле тноси- ельное длинеие, Е ния,- 3/2МПа м ние при растяжении, МПа 620 93 52 921 26, 5 675 107 57 31,2 955 697 118 35,1 1030 685 115 34,7 59 1055 621 97 53 27,2 930 656 102 54 29,2 942 Составитель К.СорокинРедактор Н.Яцола Тахред А.КравчукКорректор Л.Патай Тираж 395 Заказ 1931 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 165 ну железа, о т и и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения предела выносливости при изгибе и упруго- пластических свойств сталей заэвтектоидного состава, она дополнительно содерят сипикокальций, нитриды кремния и ферроцерий при следующем 33-38 27-31 24-30 25-31 32-37 33-36 мпс е38-4510-1813-1811 - 163-88-12