Способ подготовки модификатора

О П И С А Н И Е (и) 578902ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советсиии Социалистииеских РеспубликК ПА 1 ЕН 1 У 61) Дополнительный 1 атенту 0574 (21) 2028417/02 22) Заявлено 23) Приорите (31) 7319 340 2)28.05. Гооудаоотоенный комит Совета е 1 иннстрое ССС во делам изобретений и открытий) Авторы изобретени ер Альбеия) ишел) СПОСОЕ ПОДГОТОВКИ МОДИФИКАТОРА о другому принци длагаемого спосо зующий графитовы осущест- мате- включеИзобретение касается материала, вы. зывающего образование шаровидных включений в жидком чугуне, а также способа введения в жидкий чугун этого материала и устройства для осуществления способа.Известен способ, заключающийся во введении в литейную форму модифицирующего средства в виде пластин или дисков, получаемых путем уплотнения сме си порошкообразного губчатого железа и модифицирующей добавки (инокулятора). Такой модифицирующей добавкой может быть графит, карбид или силицид кальция, либо сплав ферросилиция, в 15 который могут быть введены различные элементы, например магний 11), Таким способом модифицируют чугун для устранения образования снижающих. качество чугуна карбидов и устранения образо вания в чугуне сфероидальнаго графита, при этом, как правило, количество вводимых модифицирующих добавок значительно ниже того количества, которое необходимо для образования ша ровидных графитовых включений.Цель изобретения - увеличение степени усвоения модификатора,Для этого модифицирующий реагент брикетируют в виде пластинок и соби 2рают их в пакет с понижением сойеР- жания модифицирующего реагента от верхней пластинки к нижней. Пакет наб"рают из шестнадцати пластинок, одна иэ которых содержит 75%, две10, а тринадцать% модифицирующе го реагента.Материал, вызыьающий образованиешаровидных графитовых включений в жидком чугуне, содержит чистое желе" зо и чистый модификатор, причем оба эти компонента находятся в порсивко" образном состоянии и агломерированы друг с другомэтот материал равномерно распределяется в чугуне, что придает отлитым заготовкам хорошие механические свойства и позволяет осуществлять обработку небольших,количеств.чугу" на, например небольших групп отлитых заготовок чугуна с включениями сфероидального графита. Чаще всего материал, вызывающий образование шаровидных графитовых включений, агломерируется в виде пластинок, содержащих образующий включения агент (модификатор).Согласн пувления пре бариал, обра е" изобретению отметить, что ре представленные в о предложенный с более равномерн ния.О, 035 0,033 0,.025 0,022 0 0 0 быть илици тво в Следует испытаний,говорят, чт рактериэуетПор заменен эвым сп осущест в то же ультатытаблице,особ хае распре. ошко о и ное железо мож ообразным ферр меющим преимущ одифицирования ремя, когда пр образ орошк лавом, и влении м самое в а х ния, агломерируется в виде пластинок множества различных групп с различным содержанием модификатора (образующего включения агента). Это поз,воляет достигнуть значительной равномерности остаточного содержания в чугуне агента, образующего графитовые включения, особой однородности формграфитовых включений и однородности структуры основы, Чугун заливают в форму, внутри которой он непосредственно контактирует с укаэанным материалом,В этом случае на нути прохождения чугуна устанавливают группу пластинок с более высоким содержанием образую- . щего включения агента (модифиКатора), а затем последовательно устанавливают группы пластинок по мере уменьшения в них содержанияобразующего включения модификатора.Материал, вызывающий образование З шаровидных графитовых включений, соответствующий первому принципу осуществления данного изобретения, содержится в чугуне в количестве от 0,5 до 3 вес.Ъ от весового содержания чугу- Й на, и состоит из смеси мельчайших час-тиц чистого магния и чистого железа, агломерированных друг с другом в виде пластинок. Используемый металлический порошок железа и магния пред ставляет собой смесь, включающую от 1 до 20 вес.% (преимущественно 10 вес.%) магния и от 80 до 99 вес.% (препмущественпо 90 вес.Ъ) железа, Более высокое содержание магния в данной сме- я си не позволяет достигать равномерного распределения его в расплавленном металле иэ-за быстрой химической реакции с чугуном. Более низкое содержание магния,в смеси приводит к зла-. 40 чительному Увеличению объема.пластинок. Кроме, тоГо, существенное эзнаение имеет;грайулоиетрический,состав порошкообразнои смеси, поскольку для того, чтобы ликвидировать образование свободных выступов, рекомендуется использовать ПО возможности минимальный размер" зерен. Поэтому гранулометрический состав смеси находится в пределах от 0 до 500 мк (преимущест- венно от 100 до 300 мк).Порошкообразная смесь железа и маг" ния уплотняется в прессе под давлением не менее одной тонны на квапоатный сантиметр, преимущественно несколько тонн на,квадратный сантиметр, с образованием, например, плотных пластинок или дисков диаметром в пределах от 0,5 до 5 см и толщиной такжев пределах от 0,5 до 5 см. Можно также уплотнять эту порошкообраэную смесьс образованием Форм, близких к сферам, например форм типа леденцовойкарамели берлинго, благодаря которой кладка пластинок является наиболее устойчивой при контактированиис потоком жидкого чугуна. Способ введения этого материала в жидкий чугун заключается в том, что чугун течет в форму для литья, проходя над пластинами и вокруг них. На чертеже изображена форма для литья, позволяющая вводить в чугун модификатор.Чугун сначала проходит в разливочный сосуд 1, затем в литниковый канал 2, на дне которого расположен Фильтр 3, на котором установлены пластины 4. При контактировании с чугуном температура пластин повышается до такой, при которой снижается скорость взаимодействия их с чугуном.После прохождения через фильтр 3 чугун по каналу 5 направляется к находящимся почти в вертикальном положении полостям в виде клиньев СС, расположенным в елочку по отЙошейию к каналу 5, причем форма опирается на клин б, установленный со стороны клина С, наИболее удаленной от входного .отверстия литникового канала, так, ч.О чугуп проникает последовательнов. каждыи из расположенных один .за .другим клиньев. Затем в отлитых.:заготовках в каждом из указанных клиньев, начиная с клина С, наиболее. близко расположенного к вход" ному отверстия и таким образом содер" жащего первую порцию литого чугуна, определяется содержание магния. Проводят два отдельных испытания. Одно с использованием классического материала,- вызывающего образование шаровиццых включений графита, другое - с использованием материала, соответствующего изобретенпо. Полученные результаты представлены в таблице.578902 10 15 20 Содержание магния,тысячные долиТираж 693 Ужгород,Подписи Проектная дит процесс образования шаровидногографита. Кроме того, порошкообразныймагний может быть заменен порошкообразным кальцием, церием или каким-либо другим редкоземельным элементом.1вызывающим образование шаровидных графитовых включений,П р и м е р, Используется такаяФорма для литья, которая позволяетчугуну свободно вытекать из формы вметаллоприемник, изготовленный из ме 10ди, и предназначенный для анализа обработанного чугуна. В литейную формувводят шестнадцать пластинок для модифицирования чугуна, имеющих следующие составы,магния:15Одна пластинка 75Две пластинки 10Тринадцать пластинок 5Остальная часть всех используемыхпластинок приходится на железо,20Пластинку, содержащую 75 магния,устанавливают в начале канала с цельюбыстрого модифицирования необработанного жидкого металла, остальные пласР 5Продолжительностьлитья, 1/100 мин 5 24ЗОТаким ббразомможно утверждать, что содержание магния является практически постоянным и составляет от 0,022 до 0,024. Этот результат говорит о том, что в. заготовках, отлитых в одинаковых условиях, содержание магния35 равномерно, и, кроме того, форма графитовых включений и структура основы отличаются особенной однородностью. При осуществлении предлагаемого способа по второму принципу, вместо. магния можно использовать кальций, церий или какой-либо другой редкоземельный элемент.Фсрмула изобретения1. Способ подготовки модификатора 45 цля обработки металла, включающий бри ЦНИИПИ Заказ 3839/709 Филиал ППППатен тинки, располагают последовательно друг за другом по мере понижения в них со" держания магнияТемпература литья находится в интервале от 1400 до 1420 С. Условия литья в данном случае являются значительно более благоприятными, чем условия отливки промышленных заготовок, поскольку при свободном течении жидкого чугуна в металлоприемники не происходит последующего перемешивания металла, обеспечивающего улучшенную однородность, тем более что в данном случае магний успевает дифундировать внутри отлитой заготовки в процессе охлаждения.Иеталлоприемники для отбора проб позволяют определить остаточное содержание магния в модифицированном материале как функцию продолжительности литья, начиная с момента заливки чугуна в различный сосуд и включая время анализа содержимого металло- приемника (порядка 2/100 мин), при этом получаются нижеследующие результаты; 22 22 22 24кетирование железа и модифицирующегореагента, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения степени усвоения модификатора, реагент брикетируютв виде пластинок и собирают их в пакетс понижением содержания модифицирующего реагента от верхней пластинки к нижней,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что пакет набирают изшестнадцати пластинок, одна иэ которых содержит 75, две - 10, а тринадцать - 5 модифицирующего реагента.Источники информацйи, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРР 90688, кл. С 21 С 7/02, 1942.