Модификатор

ветенно" т:,1 , 1"ск л Союз Советскнк Социалистических Республик(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Институт проблем литья АН Украинской ССР(54) МОДИФИКАТОР Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к модифицированию чугуна комплексными сплавами,Известен модификатор для чугуна следующего состава Я , вес.Ъ;Кремний 2-30 Медь Ь,1-35 Никель 20-65 Хром 2-45 Титан 0,05-15 Марганец 0,1-10углерод 0,05-0,8 Железо Остальное Недостаток указанного модификатора заключается в том, что при обработке им чугуна, заливаемого в ко.:киль, наблюдается отбел отливок на значительную глубину, ухудшается обрабатываемость и износостойкость чугуна. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эФфекту является модификатор следующего состава 2, вес,Ъ: Кремний 60-65Алюминий 5-8 Кальций 1-2 Барий 2-3Железо ОстальноеНедостатком данного модификатора является то, что при изготовлении чугунных отливок с использованием в качестве литейных форм металлических кокилей наблюдается наличие структурносвободного цементита, что не допускается дл:. отливок работающих на износ, например гильз, двигателей, Кроме того, отсутствие в модификаторе элементов графитиэаторов и стабилизаторов перлита, металлическойматрицы, таких как медь, и углерод, не позволяют получать отливки, заливаемые в металлические формы с высокой иэносостойкостью. Цель изобретения - уменьшение 2 О размеров и улучшение формы графитовых включений, повышение прочностных и антифрикционных свойств чугуна.Поставленная цель достигается тем, 25 что предлагаемый модификатор дополнительно содераит медь и углеродпри следующем соотношении компонентов, вес.ЪКремний 40-60Кальций 5-10765387 Состав модификаторов, нес.Ъ РРи/и 10 0,5 Остальное 6 Остальное 0,9 То же 0,5 25 2,5 60 15 4,5 48 54 Из- ъестный 63 1,4 2,5 6,6 Таблица 2 Механические свойства модифицированного Структура чугуна чугуна для образцов, ф 10 ммСостав ис- пытынаемыхмодифи- катоНВ. стрелапрогиба,относительная износо- стойкость предел проч 2.ности, кг/мм ров 3,2 215 П 95, ГдЗ, ГД 4210 П, Гд 4, Гд 3 1,18 26,2 1,25 3,3 27,0 Барий 0,5-10Медь 10-25Алюминий 2,5-фуглерод 0,5-6Железо ОстальноеДополнительный ввод в состав модификатора меди в количестве 10-25 способствует измельчению нключений графита и увеличению числа их зародышей, Медь способствует повышению прочностных и технологических характеристик чугуна. Добавка меци совместно с барием вызывает значительное повышение износостойкости чугуна. Медь при вводе н чугун ускоряет первую стадию графитизации, что предотвращает выделение эвтектических 15 карбидов и практически полностью торПроверку эффективности действиямОдификаторов проводят на базовомчугуне, содержащем, вес,В: углерод3,32 кремний 1,24, марганец 0,78,хром 0,27, никель 0,06, фосфор 0,12,сера 0,05,40Чугун выплавляют в индукционнойпечи емкостью 30 кг. Температура чугуна при модифицировании составляет1360-1400 ОС. Модифицирование осуществляют путем погружения модификатора на дно ковша перед выпуском чугуна из печи. Количество вводимого модификатора составляет 2,0 от веса жидкого чугуна. ЗО Для исследования структуры и механических свойств чугуна отливали образцы диаметром 5,10,30,60,120 мм,мозит протекание второй стадии графитизации. Она обеспечивает получение перлитной структуры н отливках.Медь допол ительно упрочняет металлическую основу за счет легиронаниятвердого раствора и дисперсного тнердения, что оказывает решающее влияние на повышение механических свойствчугуна.Углерод н составе модификатора вколичестве 0,5-8 совместно с кремнием предотвращает образованию первичных карбидов н чугуне. Он способствует и увеличению количестваграфитовых включений,П р и м е р. Выплавляют и испытывают составы модификаторов, приведенНые н табл.1,Таблица 1 Проверка предлагаемого составамодификатора показала его большуюэффективность при получении чугунапо сравнению с известным модификатором. Так, предел прочности чугунапри растяжении повышается на 4,3 кг/ммстрелка прогиба на 0,4 мм, относительная износостойкость на 18-25и 13-23 НВ. При этом размер нключений графита при модифицировании чугунов, предлагаемым способом уменьшается на 20-30 мк что принодит к повышению износостойкости чугуна,ПредлОженный состав модификатораможет применяться для получения качественных отливок, получаемых заливкой металла н металлические формы.Механические свойства и структурачугунов, модифицированных испытываемыми составами модификаторов, приведены в табл. 2,765387 Продолжение табл.2 Состав испытываемыхмодификатопр но ов 3,25 5 П, Гд 4П 95, Гд 3, Гд 3,4 Иэвестный 23,5 П 95, Гд 4, Гц 20 структура чугуна в образцах 5, 10, 30, 60, 120 мм пер- одержанием до 5 феррита, структурносвободного цеИикродиаметромлитная сбеэ следоментита. отличающийся тем, что, с целью уменьшения размеров и улучшения формы графитовых включений, повышения прочностных и антифрикционных свойств чугуна, он дополнител но содержит медь и углерод при следующем соотношении компонентов, вес,Ъ:КремнийКальцийБарийМедьАлюминийУглеродЖелезо ое Источники ринятые во внима 1. Авторское с 65074, кл. С 2 2. Авторское с 98676, кл, С 2ртиэСССР77.СССР13. Формула иэобретени Р 535М 3 одификатор, содержащий кремний ций, барий, алюминий и железо,Составитель Т, ПлатицинаРедакто М. Ликович Тех ед С.Беца Ко ектор Г. НазароваЗаказ 6905/13 Тираж 694 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб, илиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,4 Предварительный расчет ожидаемой экономической эффективности показыва ет, что эа счет повышения эффективности модификатора, увеличения прочностных свойств в 1,1-1,2 раза, измельчения графита в 1, 2-1, 5 раза и повышения износостойкости в 1,18- 1,25 раза составляет 6, 3-7,2 руб. при производстве 1 т годного литья. 40-60 5-10 0,5-10 10-25 2,5-8,0 0,5-6,0 Остальн информации,ие при экспе идетельство С 35/00, 1 идетельство С 35/00, 1