Модификатор

(и)943315 ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск иСоциалистическихРесиубнни 61) Дополнительное к авт. св 2) Заявлено 03.11. 80 (21) 3001780/22-02присоединением заявки(72) Авторы изобретен 7 ) Заявнтел Днепропетро епловозоремонтный завод-15 Изобретение относится к литейному производству, в частности к модифи" цированию,рафинированию и легированию чугунов, и. может быть использовано для получения высокопрочных чугунов с перлитной металлической основой обладающих наряду с высокими механическими свойствами достаточно высокими износостойкостью и сопротивляемостью задирам при трении, а также низкой склонностью к отбеливанию при литье. Эти свойства чугунов имеЮт важное значение при изготовлении отливок, работающих при высоких механических нагрузках в трущихся узлах, например, цилиндровых втулок, поршневых колец двигателей и других ответственных детаЖелезоКремний оеОднако в составе модификатора отсутствует такой эффективный графити зирующий элемент, как алюминий,вследствие чего склонность чугунак отбеливанию после модифицированияснижается недостаточно, причем содержание в модификаторе комплекса т 5 элементов - магния, редкоземельныхметаллов, кальция и бария при относительно большом количестве магнияобуславливает наличие пироэффектапри вводе модификатора в чугун. Кроме того, содержание бария предполагает получение модификатора методамивосстановления компонентов из руд(соединений), что для линейного проиэ5-55 0-510"40 0-5 Т а б л и ц а 1 Содержание компонентов, вес.3Ее Сц А 1 Са Мд РЗМ Ч Бп Ы Известный1 28,5 29,2 3,5 10,4 0,6 7,7 33,3 9,0 18,6 11,5 4,9 0,9 20,1 22,8 Предлагаемый 2,6 41,5 28,8 4,9 22,76,8 5,24,0 8,7 11 118 8,3 29,5 4,2 1,4 0,5 15,5 20,6 12,6 3,9 2,5 19,8 10,3 18,4 6,0 5,0 3 94331водства неудобно и для условий боль"шинства литейных цехов практическинеосуществимо. Следовательно, модификатор не обеспечивает достаточногоуровня износостойкости и сопротивля"емости задирам чугуна при трении.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является комплексныймодификатор 2, содержащий вес.4: 1 оЖелезо 4-60Кремний, марганец,медь, алюминий(один элемент,илинесколько)15НикельКальцийМагнийРедкоземельныеметаллы До 20 гоОднако высокое содержание кальцияв данном модификаторе обуславливаетповышенный угар этого компонента,повышенное ошлакование частиц модификатора, а также ограничивает воз- г 5можность получения модификаторасплавлением исходных компонентов.Кроме того, модифицированный чугунимеет недостаточно высокий уровеньизносостойкости и сопротивляемости зозадиру при трении.Цель изобретения - повышение антифрикционных свойств чугуна.Указанная цель достигается тем,что модификатор, содержащий железо,медь, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы и кремний, дополнительно содержит ванадий м олово 5 4при следующем соотношении компонентов, вес.4:Железо 8,3-19,8Медь 10,3-29,5Алюминий 4,2"18,4Кальций 1,4-6,0Магний 0,5-5,0Редкоземельные ме. таллы 1,1-6,8Ванадий 5 2-11 8Олово 2,6-4,9Кремний 22,7-41,5Комплексный модификатор получают простым и удобным для условий литейных цехов сплавлением исходных компонентов. П р и м е р, Выплавку модификатора осуществляют в индукционной печи МГП, В разогретый до 400" 500 С тигель печи загружают чушковый магний, цериевый мишметалл, силикокальций, алюминий, ферросилиций, кристаллический кремний, феррованадий и медь. Шихту расплавляют, При необходимости, в процессе расплавления и перегрева, производят подшихтовку по кремнию и железу соответственно кристаллическим кремнием или высоко- процентным ферросилицием фС, ФСи низкокремнистым ферросилицием ФСЯ . Расплав тщательно перемешивают, счищают шлак и вводят олово. Разливку модификатора производят в форме плит, удобных для дробления.Составы выплавленных модификаторов приведены в табл.15 Юшике перемешивают, очищают шлак ипри температуре чугуна 1320"134 ц Спроизводят заливку пробы в виде полого цилиндра с наружным диаметром250 мм, высотой 300 мм и толщинойстенки 30 мм, из которой в последующемвырезают образцы для испытаниясвойств чугунаОтноси- Твер- Преоблательное дость дающаяудлине- .НВ, формание, 3 .кгс/мм графита5,3 3,6 212 Вермикулярная4,1 , 217 Шаровидная 35 5 9433Иодифицированию подвергают чугун химического состава, вес.4: углерод 3,38, кремний 1,54, марганец 0,75, хром 0,14, никель 0,47, ФосФор 0,12, сера 0,023, железо остальное. Чугун выплавляют в индукционной печи ИЧТИ 1. При 1430-1450 фС чугун выпускают в подогретый ковш емкостью 50 кг, на дно которого помещают 1 кг (2 от массы чугуна) дробленного до 10 фракции 1-3 мм модификатора, составов, приведенных в табл, 1. Металл в ков= Результаты испытаний свойств мо"дифицированного чугуна приведены втабл. 2.Таблица 2 Сопротив ление за.2, кгс/см Износмг/100 ч Количествоферрита, Фплощади шлифа Пределпрочности прирастяжении,кгс/мм Состав Известный 80,5 15396,2 138 57,8 Предлагаемый 2,4 63,7 193 57,5 214 57,2 206 223 Вермику- Нет лярная Нет 230 Вермикулярная 52,5 248 Шаровидная Нет 2,8 59,0 содержит ванадий и олово при следующем соотношении компонентов, вес.Ь 40 Железо 8,3-19,8Иедь 10,3 29,5Алюминий 4,2"18,4Кальций 1 ф 4-6 ф 0Иагний 0 5 е 5 0 4 з . Редкоземельныеметаллы 1,1 е 6,8Ванадий 5,2 е 11,8Олово 2,6 е 4,9Кремний 22,7-41,5 Таким образом, предлагаемый модификатор по сравнению с известным обеспечивает повышение износостой" кости на 33 и сопротивления задиру на 404, не снижая при этом механи" ческих свойств чугуна (см. табл. 2).Применение предлагаемого комплексного модификатора позволяет Повысить эксплуатационную стойкость деталей дизелей примерно на 25-351. Формула изобретения ЮМодификатор, содержащий железо,Источники информации,медь, алюминий, кальций, магний, принятые во внимание при экспертизередкоземельные металлы и кремний, 1. Авторское свйдетельство СССРо.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, Иф 579335 у клф -С 22 С 35/00 у 1 Э 77 ас целью повышения антифрикционных2, Патент .ФРГ У 1284433,свойств чугуна, он дополнительно. . кл. 18 С 1/08, опублик. 1968.ВНИИПИ Заказ 5041/36 Тираж 660 Подписноев е Е е е е е е Е вв ев е е е е е е вв е е вв е е е еефилиал ППП пПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4