Графитизирующая смесь

(9) С 3500,С 21 10 5)5 ИЗОБРЕТТЕЛ ЬСТВУ САНИ И МУ. АВТ изобретения является снижение расхода смеси, повышение механических свойств, ударно-усталостной долговечности и улучшение структуры чугуна. Графитизирующая смесь содержит, мас.%: ферросиликобарий 30 - 46, нитриды висмута 2-5, бориды титана 28 - 36 и азотированный силикокальций 24- 29, Обработка предлагаемой смесью чугуна (29 С; 25 Я; 065 Ю; ОЗМп; 005 Сг) позволило повысить его 08 до 481 - 495 МПа,д до 9,1 - 9,8%, ударно-усталостную долговечность на 30-40%; при этом улучшились структурные показатели чугуна, 2 табл,(21) 4770323/02(71) Всесоюзный заочный политехническийинститут(56) Авторское свидетельство СССР(57) Изобретение относится к грарующим смесям, используемым прботке высокопрочных чугунов,фитизии обра- Целью Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству модифицированных и высокопрочных желе. зоуглеродистых сплавов,Известен графитизирующий модификатор, содержащий, мас,%:Кремний . 0,2-10 Марганец . 0.3-30 Титан 4,0-30Азот 0,5-2,0 Углерод 0,3-2,5 Железо Остальное Данный модификатор имеет недостаточную графитиэирующую способность, высокое содержание железа и не. обеспечивает существенного повышения ударно-усталостной долговечности и прочных свойств желеэоуглеродистых. сплавов,Известен также модификатор железоуг-леродистых сплавов следующего химического состава, мас.%;Кремний . 10-20 Марганец 5 - 20 ТитанВанадийАлюминийЦирконийРЗММолибденАзотУглеродБорЖелезоУказанный модифдержание феррита всплаве и упругопластиНаиболее близкойности и достигаемому эной является графиследующего химическоФерросиликобариВисмутИзвестная модифобеспечивает пластичрасходе 1,0% от массьлеродистых сплавов. К ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР 0,5-2,0 0,5-5,00,01 - 1,00,1-2,00,01-1,00,5-5,0 ,0,05 - 1,00,2-2,0 0,01 - 0,1Остальное икатор снижает сомодифицированном ческие его свойства. по технической сущффекту к предложентиэирующая смесь го состава, мас,%: й 85-991 - 15ицирующая смесь еские свойства прирасплава железоуголичество феррита вструктуре чу уе чугна, модифицированного этой вания, трещиностойкость, технологическиеграфитизирующей смесью, находится в пре- свойства чугуна, повышает его ударно-устаделах 60-95%, а относительное удлинение лостную долговечность. При введении фер 6,8 - 10,5 о , Дисперсность перлита Дп 0,7- росиликобария в смесь до 30 мас,Дп 1,0; а твердость чугуна 120-134 НВ и 5 уменьшается модифицирующая способударно-усталостная долговечность 120 - 155 ность, трещиностойкость и механическиетыс. циклов при усталостных испытаниях с свойства чугуна, При увеличении концент- .частотой нагружения 40 Гц, рации его свыше 46 мас,% повышаетсяНедостаток - низкая ударно-усталост- угар графитизирующей смеси, концентраная долговечность модифицированного 10 ция неметаллических включений в чугуне ичугуна при высоком расходе графитиэирую- . снижаются его технологические и Эксплуащей смеси, тацирнные свойства,Цель изобретения - повышение ударно- Связывание висмута в нитриды уменьусталостной долговечности и стабильности шает его угар при модифицировании расмеханических свойств железоуглеродистых 15 плава, повышает графитизирующуюсплавов. способность, дисперсность структуры и стаПоставленная цельдостигается тем,что бильность механических свойств чугуна.графитиэирующая смесь, содержащая фер- Концентрация нитридов висмута в графитиросиликобарий и висмут, дополнительно со- эирующей смеси до 2 мас,уменьшает дисдержит бориды титана, аэотированный 20 персность структуры и стабильностьсиликокальций и азот, связанный с висму- механически:; свойств модифицированноготом в нитриды, при следующем соотноше- чугуна, При содержании их свыше 5 мас.%нии компонентов, мас,е тов мас% увеличивается концентрация неметаллических включений по границам зерен, уменьупругопластические,Бориды титана 28-36 ударно-усталостная долговечность и стаАзотированныйсиликокальций 24 - 29 бильность механических свойств модифиДополнительное введение боридов ти- цированного чугуна,тана, являющихся химически и термически П р и м е р, Графитизирующую смесьустойчивыми соединениями в железоугле получают путем механического перемеширодистых расплавах, повышает стабиль- вания измельченного ферросиликобарияность модифицирования, уменьшает угар ФСБа 15, нитридов висмута, боридов титана .компонентов и повышает ударно-усталост- и азотированного силикокальция. Сфероиную долговечность и другие механические диэирующую обработку чугуна, содержащесвойства модифицированных сплавов. При 35 го, мас.о ; углерод 2,9; кремний 2,5;концентрации боридов титана до 28 мас, марганец 0,3; никель 0,65; хром 0,05; азотстабильность механических свойств и удар,04; алюминий 0,02; фосфор 0,03; железо -но-усталостная долговечность недостаточ- остальное, проводят магниевой лигатуройны, а при повышении их содержания более ЖКМКр, а графитизирующую обработку в36,еличивается концентрация не количестве 0,035% от массы расплава - ви 1400 металлических включений в структуре моди- раздаточных литейных ковшах при1410 С графитизирующими смесями, состафицированного чугуна,Дополнительное введение азотирован- вы которых приведены в табл. 1.ного силикокальция обусловлено его высо- Заливку разовых песчано-глинистыхкой раскисляющей и модифицирующей 45 литейных форм для получения технологиспособностью, что повышает стабильность ческих проб, отливок и образцов для мехаструктурыимеханическихсвойств,упругоп- нических испытаний производят приластические свойства и ударно-усталостную 1380 - 1400 С. Механические свойства опредолговечность. Повышение концентрации в деляют на разрывных образцах диаметромграфитизирующей смеси аэотированного 50 10 мм, а дисперсность структуры - по ГОСТсиликокальция более 29 мас. приводит к 3443-87.повышению ее угара, уменьшению относи- Технологические, механические и зкстельного удлинения и стабильности механи- плуатационные свойства модифицированческихсвойствмодифицированногочугуна. ных различными по составу графитиПри концентрации его до 24 мас.% стабиль зирующими смесями чугунов приведены вность структуры и механических свойств чу- табл. 2.Как видно из табл. 2, графитизирующаяВведение ферросиликобария в графи- смесьобеспечивает более высокуюдиспертизирующую смесь в количестве 30 - 46 сность структуры и повышение механичемас, стабилизирует процесс модифициро- ских свойств модифицированных чугунов,1710592 формула изобретения Графитизирующая смесь, содержащая ферросиликобарий, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода смеси, повышения механических свойств, ударно-усталостной долговечности, и улучшения структуры чугуна, она дополнительно содерТаблица 1 Таблица 2 10 Показатели Значения показателей для чугунов, модифицированных графитизию ими смесями, 0,530-48Гф 11 357 350 428 418 395 Составитель .Б,СвяткинТехред М.Моргентал Корректор О,Кундрик Редактор С.Петраш Заказ 312Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Предел прочности прирастяжении, МПаТвердость, НВОтносительное удлинение,Ударно-усталостнаядолговечность, тыс.циклов .Дисперсность перлита по ГОСТ 3443-87Размеры графита, мкмФорма графитаПредел выносливостии и изгибе, МПа жит нитриды висмута, бориды титана и азотированный силикокальций при следующем соотношении компонентов, мас, ф.ферросиликобарий 30 - 46 5 Нитриды висмута 2 - 5Бориды титана 28-36 Азотированный силикокальций 24-29