Модификатор для чугуна

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к модификаторам, используемым для производства ковкого и белого чугунов,Известен модификатор 1 следующего состава, мас,Ъ:Кремний 40-50Медь 25-30Кальций 15-20Алюминий До 15Железо До 15Недостатками этого модификатора являются длительность отжига при производстве ковкого чугуна и низкая пластичность, получаемого ковкого чугуна.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является модификатор2 для чугуна следующего состава, мас.Ъ:Магний 5-10Кальций .0,5-1,5Редкоземельные металлы 5-10Алюминий 0,1-6,0.Кремний 15-35Цирконий 0,1-5,0Марганец 0,1-5,0Медь 5-10Бериллий 5-10Стронций 2-10Тантол 0,1-3,0Барий 0,1-2,0Железо ОстальноеНедостатки известного модификатора - длительное время графитизирующего отжига белого чугуна и неудовлетворительная пластичность ковкого чугуна.Цель изобретения - сокращение времени графитизирующего отжига белого чугуна и повышение пластичности ковкого чугуна.Поставленная цель достигается тем, что в модификатор для чугуна, содержащий алюминий, медь, цирконий, кремний и железо, который отличается от известного модификатора, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Ъ:Алюминий 8-15Медь 20-30Цирконий 20-40Кремний 20-30Железо Остальное Предлагаемый модификатор при использованиидля получения ковкого чугуна обладает высокой эффективностью, так как он содержит сильнодействующие элементы - инокуляторы цирконий, кремний и алюминий, дегазирующие чугун путем связывания азота 5 10 5 20 25 за 35 40 45 50 55 60 и кислорода в стойкие химические соединения, и образующие гетерогенныецентры графитизации. Модификаторсодержит также элемент-игибитор медь,растворение которой в аустените интенсифицирует диффузию при графитизирующем отжиге ковкого чугуна,При этом цирконий, как элементинокулятор, является одним из самыхсильнодействующих, имеющих оченьвысокую абсолютную величину энергииобразования окислов и нитридов,способных сохраняться твердыми притемпературах более 1500 ОС. Влияниеалюминия в присутствии цифхониязаметно проявляется на второй стадии графитизации ковкого чугуна ине оказывает вредного воздействияна уменьшение компактности углерода отжига, Медь эффективно ускоряет первую стадию графитизации эвтектического цементита, но слабо тормозит вторую стадию. Кремний эффективно ускоряет обе стадии графитизации,Предлагаемый комплексный модификатор применяется в количестве0,01-0,05 от веса жидкого металла,Наилучший эффект модифицированиядостигается в интервале температур 1360-1430 ОС, продолжительностьмодифиицрующего эффекта до 10 мин,Модификатор применяется в виде механической смеси силикоциркония,металлической меди и алюминия,В табл. 1 приведены составы предложенного и известного модификаторов,В табл, 2 приведен. химический состав полученных чугунов,Влияние модификатора на продолжительность графитизирующего отжигабелого чугуна определяется при температуре изотермической выдержки9500 (В табл. 3 приведены характеристики графитиэирующего отжига чугуна.Механические свойства модифициро.ванного чугуна определяют после термообработки по режиму: нагрев до950 ОС, изотермическая выдержка втечение 8 ч (1-,ый модификатор 1 иб часов (2 3 и 4-ый модификаторы 2,Роохлаждение с печью до б 00 С, далееохлаждение на воздухе,В табл. 4 приведены значения механических свойств чугуна.Предлагаемый модификатор обеспечивает в сравнении с известным модиФикатором сокращение длительностиграфитизирующего отжига белого чугуна в 1,5-2 раза и повышение пластичности ковкого чугуна. Экономическийэффект от использования предлагаемого модификатора составляет 50 тыс.руб.1035082 Т а б Л и ц а 1 Вариант составамодиФикатора Содержание компонентов, вес.Ъ И 9 Са РЗИ А 12 г Сц Ве Ьг Та Ва Мп Ге 1-известный 6,4 1,0 5,0 4,8 31,2 3,7 6,3 .8,0 7,0 1,0 1,0 4,1 Остальное 2-предлагаемый - - - 12,5 30,0 20,0 30,0Щ Ш 3-предлагаемый- -- 15,0 20,0 33,0 26,0 4-предлагаемый - - - 8,0 24,0 40,0 20,0аш ш Таблица 2 Химический состав чугуна, а Сг Р 0 05,9 Таблица 3 ариант модифицирования Величина инкубационного периода, мин-предлагае Вариант модиФици- рования Количество вводимого модифика- тора коростьраФитиации Продолжитель- Количество ность граФити граФитовых зации., ч включений,штамм1035082 Таблица 4 Ю Ют тщ ЩЕеМеханические свойства чугуна 1-иэвестны 7.Макаренк Редант арфенов 3/24 Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам нэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ака ал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4 Вариант модифицирования КоличествовводимогОмодификатора,Ж Предел прочности при растяжении,МПа Относительное Твердость,удлинение,В НВ