Модификатор

(1,1655743 Сеий Севетеннз Сцнаднстнческнк Респубпнк(61) Дополнительное к авт, свид-в 22) Заявлено 010277 (23) 2447460/22-0с присоединением заявки-Кл.2 С 35/00 стиеииый ком СССРам изобрете открытий Госуд 3) Приоритет ДК 621,74088. 8) публиковано 050479. Бюллетень13 ата опубликования описания 050479 йко, В.П. Латенко, Б.Г. Зеленый, С.Б. Пр и А.В. КлибусА. нститут проблем литья АН Украинской ССР(54) МОДИ Изобретение относится к производ" ству металлов и сплавов, в частностик производству лигатур для модифицирования и легирования железоуглеродистых сплавов, и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности для повышения Физико-механических свойствэтих сплавов.Для работы в условиях низких температур от чугуна как конструкционного материала требуется высокая вяз.ткость, что достигается прежде всегопониженным содержанием кремния в нем. Как правило, модификаторы для чугуна ф характеризуются наличием в их саста"ве значительного количества кремния.Это исключает воэможность их применения для сфероидиэации графитныхвключений в чугуне, если он преднаэ- жначен для изделий, работающих при , низких температурах.Известен модификатор состава,Ъ: Мд 3,5-20, Са 3,0-2,4 редкоземельйыеметаллы (РЗМ) 0,1-15, Ге 8-20, 81 - фостальное 1) .Существенным недостатком известного модификатора при использовании егодля модифицирования хладовязких чугу-:нов является прежде всего высокое со-ЗО держание в нем кремния. Это серьезно препятствует использованию этого модификатора для обработки материалов с низким содержанием кремния или не содержащих кремний, когда к этим материалам предъявляются ответственные требования по вязкости.Повышение хладовяэкости модифицированного чугуна в значительной мере связано с гомогенизацией его структуры. Отсутствие никеля и олова в составе модификатора, применяемого для получения хладовязкого чугуна, крайне отрицательно сказывается на упрочнении его металлической основы.Целью изобретения является разработка состава модификатора для полуЙения чугуна с шаровидным графитом с высокой ударной вязкостью и изготовление отливок, работоспособных при отрицательных температурах -75 С.Цель достигается тем, что в предлагаемый модификатор дополнительно вводят никель, олово, алюминий при следуюшем соотношении компонентов вес.В:Кальций 3- 7 Магний 8-12 РЗМ 25-35никель 30"35655743 4точным его содержанием в хладовязком чугуне.Совокупность магния с высоким содержанием РЗМ обуславливает возможность достаточно малого расхода модификатора для достижения модифици-,рующего эффекта, Кальций, входящийв состав модификатора, действует какдесульфуратор, облегчая образованиешаровидной формы графита и устраняяобразование в модифицированном хладовязком чугуне черных пятен.Содержание никеля и олова в модификаторе определяется верхним и нижним его пределом в модифицированномхладовязком чугуне при различном количестве вводимого модификатора.Верхний предел по содержанию алюминия определяется верхним пределомего содержания в хладовязком чугуне,При повышении в хладовязком чугунеоптимального содержания алюминия онначинает оказывать отрицательноевлияние на ударную вязкость чугуна.Примеры осуществления предложенногоспособа.Сравнивались механические свойства чугуна, модифицированного ЖКМК,соответствующим модификатору - прототипу Р 1 и Р 2, а также модифика- .тором описываемого состава Р 3 иР 4.Температура модифицирования чугуна 1460-1480 фСт температура заливки,стандартных клиньев - 1350-1370 С.Химический состав модификаторови модифицированных чугунов приведенв таблицах Р 1 и Р 2,Т а б л и ц а 1 Рплавки А 1 с( МФ)кГм/НВ смф,О 35,0 2 4 ) Среди м,) Н Олово 6,1-10Алюминий бй Ой 0железо ОстальноеСущественным преимуществом модиФикатора перед известным являетсяпрежде всего отсутствие кремния. Наличие значительного количества модифицирующих элементов как при верхнем,так и нижнем его пределе дает возможность получения шаровидной формыграфита в чугуне при небольших количествах введенного в чугун модификатора (0,5"1 Ъ)С другой стороны, наличие в составе модификатора никеля и олова приводит к упрочнению металлической ос;новы чугуна при одновременной гомо- )5генизации Ферритной его структуры,способствует в конечном счете уменьшению величины графитных включенийпри благоприятном их распределении.Наряду с легирующим влиянием никель и алюминий оказывают и графитизирующее влияние в модифицированном,чугуне.,Магний и РЗМ являются основными глобулизирующими элементами графита в чугуне. Выбор этих элементов связан следующей зависимостью. При высоком содержании магния (12) содержание РЗМ принимают по нижнему пределу (25) и наоборот. Ограничение 30 содержания магния по верхнему пределу обусловлено значительным его дымовыделением и выплесками жидкого чугуна при вводе модификатора, по нижнему пределу - необходимым остамический состав вводимогомодиФикатора, Ъ показатели по трем измзцах без надреза,Механические свойствамодифицированных чугунов.при +20 Сза выше, чем у чугуна, модифицированного модификатором прототипом Р 1 иР 2 при температуре минус 50 С - в2-3,8 раза, а при минус 75 С - в1,8-2,2 раза вышеФормула изобретения Составитель А.КондратьевРедактор Е.Братчикова Техред М.Петко Корректор В. Куприянов Заказ 1461/22 Тираж 726 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Х, Раушская наб.,д.4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Из приведенных данных следует, что чугун, модифицированный модификатором - прототипом, обладает несколько более высокими показателями по пределу прочности на разрыв, но существенно уступает чугуну, модифицированному модификатором описываемого состава, по показателям ударной вязкости и относительного удлинения. Причем данный чугун отличается значительно более низкой твердостью.Испытания при пониженных температурах проводились на ударных образцах с надрезом. Испытания проводили 40б о при температурах плюс 20 С,минус 20 С, минус 50 оС минус 75 оС.Как видно, ударная вязкость, определенная на образцах с надрезом чугуна, модифицированного модификато ром - прототипом Р 1 и Р 2 при температуре плюс 20 С в 1,3-1,5 раза ниже, чем чугуна,.модифицированного модификатором описываемого состава Р 3 и Р 4. 50При отрицательных температурах (минус 20 фС) ударная вязкость чугуна, модифицированного модификатором описываемого состава Р 3 и Р 4 в 1,5 раМодификатор, содержащий кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости модифицированного чугуна при отрицательных температурах до -75 С, он дополнительно содержит никель, олово и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.В:Кальций 3-7Магяий 8-12Редкоземельные металла 25-35 Никель 30-35 Олово 6, 1-10Алюминий 6,0-10 Железо ОстальноеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство Р 461054 кл. С 22 С 35/00, 1974.