Модифицирующая смесь

СОЮЗ СОВЕТСКИХШВВайЕИПЕРЕСПУБЛИК В ПО 22 СЗ 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем литья АН Украинской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 441391, кл. С 22 С 35/00 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 471386, кл. С 22 С 35/00, 1975.ЗАвторское свидетельство СССРВ 533666, кл. С 22 С 35/00, 1976,4. Авторское свидетельство СССРВ 559990, кл. С 22 С 35/00, 1977,5, Авторское свидетельство СССРВ 274784, кл. С 22 С 35/00, 197.6, Авторское свидетельство СССРВ 855046, кл. С 22 С 35/00, 1981.(54) (57) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ для получения высокопрочного чугуна, содержащая магний, силикокальций и силикомишметалл, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения пластических свойств чугуна и снижения его. себестоимости, она дополнительно содержит чугунную стружку и ппавиковый шлат прн следующем соотношении компонентов, мас.Х:Магний 4-12 Силикокальций 10-20 Силикомишметалл 6-30 Плавиковый шпат 2-6 Чугунная стружка Остальное30 Изобретение относится к литейному, производству, конкретнее к модификаторам, и может быть использовано для модифицирования чугуна.Известны лигатуры, применяющиеся для .получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧ), которые содержат в своем составе магний,кальций, редкоземельные металлы (РЗМ), железо, кремний, марганец, медь, 1 О никель и другие элементм 41 З - 441,Такие модификаторы относятся к "тяжелым" лигатурам, так как их удельный вес больше удельного веса чугуна. 15К основному недостатку этих лигатур можно отнести непостоянство их химического состава, вызванное расслоением 1 компонентов лигатуры при их производстве, а именно железа, 20 марганца, ванадИя, углерода и кальция, магния, никеля, Это, в свою очередь, приводит к колебаниямхимического состава ВЧ, его структуры и механических свойств в отливках, 25 что недопустимо при серийном и массовом их производстве.Известен модификатор, содержащий магнийр кальций, РЗМ, коемний и железо 5 .Этот "легкий" модификатор имеет в своем составе более 507 кремния, который, переходя в чугун при моди- . фицировании, понижает пластические свойства, делая ВЧ эаэвтектического состава. Поэтому для обработки чу 35 гуна "легкими" лигатурами необходимо понижать содержание кремния в исходном расплаве, а такая операция невозможна в цехах, производящих40 литье как из серого, так и из высокопрочного чугунов вагранной плавки или требует дополнительных затрат на замену плавильных агрегатов, реконструкцию цехов по разделению соб 45 ственного литейного возврата и т.д.Наиболее близкой по технической сущности и получаемому результату к предлагаемому модификатору является модифицирующая смесь 6 р содержащая. мас.7:Магний 4-12Силикокальций 16-20Силикомишметалл 6-9Графит 3-15Карналлит 5-10 55Ферросилиций ОстальноеВ связи с тем, что наполнителем(основной) модицифирующей смеси является ферросилиций, который дляполучения смеси необходимо дробить,стоимость смеси повьппается, что, всвою очередь, сказывается на себестоимости получения ВЧ.С другой стороны, наличие ферросилиция способствует повышению содержания кремния в ВЧ, который вколичестве более Зр 3% уменьшаетпластические свойства чугуна, ВЧ становится хрупким.Графит в составе смеси ускоряетпроцесс взаимодействия чугуна с модификатором за счет повышения теплопроводности последнего, что вызывает .несоответствие времени заполненияковша с временем реагирования чугунасо смесью. Это несоответствие в своюочередь вызывает ухудшение качествалитья по форме графита,Целью изобретения является снижение себестоимости и повышение пластических свойств чугуна.Поставленная цель достигается тем,что модифицирующая смесь для получения высокопрочного чугуна, содержащаямагний, силикокальций и силикомишметалл, дополнительно содержит чугуннуюстружку и плавиковый шпатпри следующем соотношении компонентов, мас.Е:Магний 4-12Силикокальций 10-20Силикомишметалл 6-30Плавиковый шпат 2-6Чугунная стружка Остальное Замена ферросилиция чугунной стружкой позволяет снизить себестоимость модифицирующей смеси за счет устранения операции по дроблению ферросилиция, а также увеличить пластичность ВЧ в связи с тем, что в чугун вводится меньше кремния.Содержание в смеси плавикового шпата объясняется наличием в ее составе чугунной стружки. Плавиковый шпат компенсирует увеличение объемной концентрации магния при замене ферросилиция на чугунную стружку, так как удельный насыпной вес чугунной стружки выше удельного насыпного веса ферросилиция, что позволяет стабилизировать процесс модифицирования чугуна.Нижний предел содержания плавикового шпата соответствует максимальному пределу силикокальция или силикомишметалла, а верхний его уровень минимальному содержанию силикокальция и силикомишметалла,Графит Силико- Чугунная Плавиковыймишме- стружка шпатталл Канал- ферролит силицийю Магний Силикокальций Предлагаемая смесь Остальное 1 10 20 16 20 30 25 36 Известная смесь 10 Остальное 16 3 11252При содержании плавикового шпата меньше .указанного предела процесс модифицирования становится быстро" течным, так как объемная концентрация магния в смеси увеличивается, а при содержании его выше указанного предела в смеси происходит неполное срабатывание модифицирующей смеси, а затем при достижении равенства скоростей теплоприхода от жидкого металла и 10 тепловыделения смеси за счет окисления магния происходит бурная реакция взаимодействия смеси с чугуном. Степень усвоения магния при этом низкая.Более высокое содержание силико мишметалла в смеси по сравнению с известной необходимо для подавления деглобуляризаторов, повышенное содержание которых имеет место в чугунах вагранкой плавки. При содержании силикомишметалла более 307 форма графита в структуре чугуна ухудшается.Для определения оптимального сос" тава предлагаемой смеси исследованы 2 структуры, химсостав и механические свойства ВЧ по сравнению с известной смесью.Чугун выплавлялся в шеститонной вагранке, химсостав которого,был а 76 4следующим, Ж: С 3,36; 51 2,46; Мп0,6 б 0,1; Р 0,1. Температура выпускасоставляла 1380+20 С.Механическая смесь фракцией неболее 5 мм иэготовлялась простым перемешиванием ее компонентов. Расходпредлагаемой и известной смесей составлял 27 от веса жидкого чугуна.Модифицирование чугуна проводили вковше.ВЧ разливали по формам с приливными пробами с толщиной стенкиравной 60 ьяч, из них вырезали образцы для химического, структурного анализов, а также для механических испытаний.Компонентный состав модифицирующих смесей приведен в табл. 1.Содержание остальных элементовв чугуне находилось в пределах, Х:С 3,10-3,36 Мп 0,6-0,7; б 0,010,025; Р 0,08-0, 1,Химический состав, структура имеханические свойства ВЧ приведеныв табл. 2.Сравнительные испытания показали,что модифицирование чугуна предлагаемым модификатором по сравнению сизвестным обеспечивает увеличениепластических свойств в 1,5-4 раза.Таблица 1м сО ф м сч ооФМ СЧ м Г и ц ф л о о 1 1 о Ф 3 аф фО Л ф В л лл л СЧ ФЧ СЧ Ч