Модифицирующая смесь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 11 ИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) О) 504 С 22 С 35 Н 82 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЭОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем литья АН УССР (72) В,И,Литовка, И.К.Походня, В.С,Шумихин, В,Ф,Альтер, Н,Н,Дронюк, Л.А,Рабийчук и Н.Т.Овчаренко (53) 669.15-018.2(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР 11 692858, кл. С 22 С 35/00, 1977.Авторское свидетельство СССР Р 1027261, кл. С 22 С 35/00 9 (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к литейно му производству и может быть использовано при изготовлении отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом модифицирова нием в форме. Цель изобретения- повышение механических свойств высоко- прочного чугуна, полученного модифицированием в форме. Модифицирующая смесь содержит магний, силикокальций, сплав РЗМ, алюминий и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.Е: магний 0-22, силикокальций 1-4, сплав ФСЗОРЗМЗО 1-4, алюминий 35-75, ферросилиций - остальное. Дополнительньй ввод алюминия в состав указанной смеси при изменении соотношения других компонентов обеспечивает более высокие .(на 25- 303) механические свойства чугуна эа счет снижения количества шлаковых Я включений, снижения отбела чугуна, улучшения формы графита. 2 табл.С:Изобретение относится к литейномупроизводству и может быть использовано при изготовлении отливок иэ высокопрочного чугуна с шаровидным и 5вермикулярным графитом методом модифицирования в литейной Форме,Цель изобретения - повышение механических свойств высокопрочного чугуна, полученного модифицированием в 10ФормедМодифицирующая смесь, содержащаямагний, силикокальций, сплавы РЗС иФерросилиций, дополнительно содержиталюминий при следующем соотношении 15компонентов, мас.Х:Магний 10-22Силикокальций 1-4Сплав ФСЗОРЗМЗО 1-4Алюминий 35-75 20Ферросилиций ОстальноеАлюминий действует как рафинирующий, легируящий и графитирующий элемент; обладая большим химическимсредством к кислороду, он способствует образования тугбплавких окислов,связывая растворенный в жидком чугунекислород, Присутствие в смеси сплаваФСЗОРЗМЗО и алюминия в указанномколичестве создает антикарбидообразующий эффект, способствуя получению отливок без отбела, Алюминий упрощаеттакже процесс получения чугуна с вермикулярным графитом, так как без этого компонента получение такого чугуна 35с вводом в металл количества магния,недостаточного для полной сфероидизации графита, четехнологично из-занестабильности.Нижний предел содержания в смеси 40алюминия (35 Х) обусловлен необходимостью получения тонкостенных без отбела отливок, а верхний (75 Х) - получением возможно меньшего количестваферрита для повышения предела прочности чугуна в отливках с предотвращением загрязнения отливок неметаллическими включениями, Чем меньше вмодификаторе магния и РЗМ, тем мень"шее в нем может быть содержание алюминия, и наоборот. Магний в составе модифицирующей присадки способствует получению довермикулярной и шаровидной форм гра 55 Фита в чугуне. Нижнее его содержание в смеси (10 Х) обеспечивает требуемую Форму графита во всех порциях обра батываемого в Форме чугуна, а при содержании магния более 22 Х реакциямодифицирования протекает с выплесками металла через стояк..Силикокальций в составе смеси способствует получению отливок без деФектов типа черных пятен, с меньшимобъемом усадочных раковин. При содержании силикокальция в смеси менее1 Х в отливках наблюдаются черные пятна, а при его содержании в смеси более 4 Х появляется опасность пораженияотливок неметаллическими включениями.Сплав РЗМ тИпа ФСЗОРЗМЗО введен всостав модификатора для нейтрализациивредного действия элементов-деглобуляризаторов в исходном чугуне (титан,висмут и др.) и стабилизации результатов модифицирования. При содержаниименее 1 Х указанного сплава десфероиодизирующее влияние этих элементовполностья не устраняется, а структураи свойства модифицированного чугунаполучаются нестабильными. Верхнийпредел содержания в модификаторесплава ФСЗОРЗМ (4 Х) ограничен опасностью появления в структуре чугунакарбидов, особенно при одновременноповышенном содержании магния,Экспериментальные данные, показывающие преимущества заявленного модификатора, приведены в табл.1 приполучении высокопрочного чугуна сшаровидным графитом (ВЧШГ) и в табл.2при получении высокопрочного чугуна свермикулярным графитом (ВЧВГ).Исходный чугун электропечной плавки при получении ВЧШГ содержал, Х: 5 80 углерода; 0,45 марганца;2,38 кремния; 0,04 хрома; 0,03 фосфорау 0,025 серы.Порошкообразные (Фракция до 1 мм) компоненты (магний, Ферросилиций, силикокальций, сплавы РЗМ) заявленной присадки смешивали и помещали внутри алюминиевой оболочки. Размер каждого из таких пакетов составлял по диаметру 4 5 мм, по длине 6-15 мм.Компоненты модификатора-прототипа измельчали до Фракций 1-5 мм и равномерно перемешивали. Модифицирующие присадки помещали в реакционные камеры литейных форм (фактор растворения 0,06 + 0,01 кг/см с при получении ВЧШГ и 0,4 Х при получении ВЧВГ), Температура заливки металла в Формы 1440 + 15 С. Отливали плоские пробыПолучение шаровидной или вермикулярной Формы графита в структуре 10 чугуна и его высокие механическиесвойства достигаются изменением расхода заявленной присадки. Таблица 1 60 4,5 Ост. 95190 50 5,5 75 4,4 О 6 8 2 я я 5 4,0 5 455 1,4 5 460 1,8 5 0 5 8 0 6 10 5 23 0 0,9(прототип) 470 1, 2 ф455 0,7 908 9 ляковые включения з4409типа 1 по ГОСТ 7293-79 для определе"ния механических свойств чугуна.В табл.1 и 2 опыты 1 - 4 соответф"аявляемым 5 - 7 - запределным составам модифицирующей смеси, а8 и 9 смеси-прототипу, Иэ этихтаблиц видно, что при полученииВЧШГ заявленный модификатор обеспечивает получение шаровидной формыграфита (ССГ = 90 - 95 ) высокогопредела прочности (550 570 МПа)и высокого относительного удлинения(4,0 5,5 Е). При отклонении составаприсадки от заявляемого форма графита 15не полностью шаровидная (опыты 5 и 6)или имеются включения цементита (опыт7), поэтому показатели свойств чугуна более низкие. При использовании модификатора-прототипа, несмотря на 20высокое значение ССГ = 85 - 903,свойства чугуна низкие из-за наличияшлаковых включений (опыт 8), вызванных высоким содержанием силикокальция, или отбела отливок (опыт 9),При получении ВЧВГ (табл.2) приотклонении состава присадки от заявляемого Форма графита ухудшается опыты 5 и 6) или в структуре чугуна по 474является цементит (опыт 7), Модификатор-прототип обеспечивает низкие свойства чугуна из-за засоров шлаковыми включениями и отбела отливок (опыты 8 и 9),формула изобретения ФМодифицирующая смесь, содержащаямагний, силикокальций, сплав РЗМи ферросилиций, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышениямеханических свойств высокопрочногочугуна, полученного модифицированиемв форме, она дополнительно содержиталюминий при следующем соотношении.компонентов, мас. .;Магний 10-22Силикокальций 1-4Сплав РЗМ 1-4Алюминий 35-75Ферросилиций Остальное(Йрототип) 15Ф9 20 15 350 0,8 8 330 05 5565 5 50 Ф Шлаковые включения Составитель А.БармыковТехред М,Дидык Редактор А. Маковская Корректор С.Шекмар Заказ 6145/30 Тираж 595ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4