Состав для модифицирования поверхности отливок в литейных формах

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 94 В 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(7) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт1 (72) С.С.Гурин, Е.И.Бельский, Г.И,Клещенок, Г.И.Самаль, Г.С.Петров. и А.С,Скоропанов(56) Авторское свидетельство СССР У 354933, кл. В 22 С 3/00, 1972.Авторскоесвидетельство СССР У 468688, кл. В 22 С 3/00, 1971. (54) СОСТАВ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК В ЛИТЕЙНЫХ ФОРМАХ (57) Изобретение относится к ли тейному производству, а именно к литью чугунных отливок с поверхностным модифицированным слоем Цель изобретения - улучшение качества отливок за счет повышения их трещиноустойчивости. Состав включает модифицирующие компоненты (хлорид магнияи диоксид олова), активатор процессамодифицирования (хлорид натрия), огнеупорный наполнитель (шамот), жидкое стекло и воду при следующем соотношении компонентов, мас.7: хлоридмагния 10-20; диоксид олова 40-50;хлорид натрия 20-25; .шамот 5-15;жидкое стекло 5-8; вода - остальное.Повышение трещиноустойчивости отливок достигают путем получения в поверхностном слое обезуглероженногослоя с чисто перлитной матрицей толщиной не менее 2,5-3,0 мм, за которой следует модифицированный слой сшаровидным и вермикулярным графитом.Диоксид олова обеспечивает получение обезуглероженного слоя с перлитной матрицей, а хлорид магния -модифицированного слоя с компактнойИзобретение относится к литейномупроизводству а именно к литью чугунных отливок с поверхностным модифицированным слоем,Целью изобретения является улучшение качества отливок эа счет повышения их трещиноустойчивости.Сущность изобретения заключаетсяв следующем.Для повышения сопротивляемости 10отливки к зарождению и росту трещинтермоусталостного характера в поверхностном слое ее получают обеэуглероженную зону с чисто перлитнойструктурой толщиной не менее 2,5- 15, 3 О мм, в.которой отсутствуют графитовые включения. Между обеэугле"роженной зоной и глубинными зонамиотливки с обычной структурой серогочугуна располагается слой с модифицированной структурой, в которомграфит имеет вермикулярную и шаровидную форму. Этот слой препятствуетобразованию сквозных трещин.Указанная структура поверхностного слоя отливки достигается путемнанесения на поверхность форм и стержней модифицирующего покрытия.Диоксид олова и хлорид магния являются модифицирующими добавками 30первый - перлитиз аторон металлической матрицы, другой - сфероидизаторон графита. Кроме того, диоксидолова выполняет роль окислителя углерода чугуна, обеспечивая получение35обезуглероженного слоя на отливке.Модифицирующий эффект обусловленвзаимодействием компонентов составапокрытия с углеродом:.чугуна с образованием магния, олова и кислорода.Кислород обеспечивает получение .обезуглероженного слоя, а олово способствует перлитизации металлической матрИцы в поверхностном слое отливки,Магний обеспечивает формирование ша 45ровидного и вермикулярного графита.Хлорид натрия вводится в составпокрытия в качестве активатора, который способствует более полному протеканию реакций восстановления магния иэ хлорида, Жидкое стекло вводит 50ся в качестве связующего, а шамот -в качестве огнеупорного наполнителя,В составе модифицирующего покрытия используются следующие материалы: хлорид магния, хлорид натрия, диоксид олова, шамот, натриевое жидкое стекло с модулем 220-2,35 и 1271621 2плотностью 1,30-1,35 г/см и техничесэкая вода.П р и м е р. Состав готовят из порошкообраэных хлорида магния, хлорида натрия и диоксида олова, молотогошамота фракции 0,05-0,1 мм, В краскомешалку вначале вводят хлориды магнияи натрия, диоксид олова и тшательноперемешивают, Затем н процессе перемешивания последовательно добавляютшамот, жидкое стекло и воду до получения однородной суспенэии.Состав наносят пульверизаторомили кистью на рабочую поверхностьформы и стержня предварительно окрашенную противопригарной коксографитовой краской. За несколькоприемов получают покрытие толщиной1,0-1,5 мм, его подсушивают при 220250 С в течение 45-60 мин, Затемсобранную форму заливают чугуномследующего состава 7: С 3,2-3,5;Яз. 2,0-2,2; Мп 0,5-0,7; Я 0,03-0,08;Р 0,1-0,2. Иэ отливок вырезают образцы и металлографически оцениваюттолщину обезуглероженного и модифицированного слоев, структуру металлической матрицы и форму графитныхвключений.Трещиноустойчивость отливок оценивают по количеству циклов теплосмен до появления первых сквозныхтрещин в образцах 25 х 20 х 35 мм, Образец вырезают иэ отливки таким образом, чтобы на одном из его торцовнаходился модифицированный слой.При сборке пакета для термоциклирования боковые поверхности образцовизолируют асбестовыми прокладкамитолщиной 5 мм с тем, чтобы нагреви охлаждение проводились только состороны торцов образцов.В табл.1-3 приведены вариантысоставов для модифицирующего покрытияхарактеристика поверхностного слояотливки, получающаяся при нанесенииих на поверхность форм и стержней,а также результаты испытаний образцов на термостойкость; в табл.4 -данные о раэгаро и трещиноустойчивости экспериментальных кокилей ци:линдрической формы с толщиной стенок60 мм с применением наиболее опти+мального составаКокили отливают из чугуна следующего состава,7.: С 3,45; Я 1 2,17;Мп 0,65; Я 0,036; Р 0,15,Составы дпя модифицирующего покрытия, приведенные в табл.1, обес162 Состав для.модифицирования поверхности отливок в литейных формах, включающий модифицирующиедобавки, 15 Т а б л и ц а 1СосСосСодержание ингредиентов, мас.З Хлорид Диоксид Хлорйд Шамот Жидкое магния олова натрия стекло Вода тав 10 50 20 5 .5 Остальное 40 То же 20 40 20 40 23 10 50 20 5 40 25 15 40 2 40 20 15 Таблица 2 Характеристики поверхностного слоя отливки Сос-,тав орма графита моди 4 вцироанном слое Структураметаллической матрицы вобеэуглероженном слое щая тол-.на обез- лероженго и моТолщинаобеэуглероженногослоя, мм фициронного ев,4-2, 8 ерлит (П) В 8-3,2 П 2, 7-2 3 П В 3 127 печивают повышение в 1,5-1,7 раза сопротивляемости кокилей к образованию сквозных трещин, при этом раэгаростойкость их возрастает в 1,35-1,40 раза.Применение состава для модифицирующего покрытия позволяет экономить 1,7 кг кокильного чугуна на каждую 1,тонну отливок, получаемых в кокилях.Формула изобретения жидкое стекло и воду, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества чугунных отливок засчет повышения их трещиноустойчивости, он содержит в качестве модифицирующих добавок хлорид магния идиоксид олова и дополнительно содер-,жит хлорид натрия и шамот при следующем соотношении компонентов, мас,7: 1 О Хлорид магния 10-20Диоксид олова 40-50Хлорид натрия 20-25Шамот 5-15Жидкое стекло 5-8Вода Остальное1271621 6Продолжение табл.2. Характеристики поверхностного слоя отливки Толщинаобезугле"рокенногослоя, мм Форма графита модифицироанном слое 2,8-3,0 44-15 ЗеО-Зф 2 14-15 13-15 14- 6 13" 14 Таблица 3,Состав Состав,ф550 6/О 610 650 620 680 650 580 Таблица 4 Сос- омер тав кокил-- гпризнаков сетки сквознь износа разгара трещин 2 840 45 6 3 330 225 0 70 ВНИИПИ Заказ 6279/2 Тираж 57 Подпис Произв.-полигр. пр"тие, г, Уагород, ул. Проектная,бщай тол" на обезглероаен" ого и мо" фицироанного оев, мм 2,8-3,1 2,8-3,2 2,5-2,8 Количество циклов теплосмен до появле ния первы сквозных трещин Структураметаллической матрицы вобезуглероаенном слое П ВГ + ШГ П ВГ + ШГ П ВГ + ШГ П ВГ + ШГ П ВГ + ШГ Количество циклов теплосмен до появления первых сквоз ных трещин Число заливок до появленн