Модификатор чугуна для отливок

(511 4 С 22 С 35/00 ия етение относится к итейно" к соста- еимущетом.я повы и мехасодержащийкачествела порошодов при слнентов, м роизводств модификато у, в частност ов чугуна п инчатым граф тения являет сти структур в чугуна в р м твенно с плас Целью изобр шение иэотропн нических свойс эностен 4 0-80. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства(54) МОДИФИКАТОР ЧУГУНА ДЛЯ ОТЛИВОК(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности ксоставам модификаторов чугуна с пластинчатым графитом. Цель изобрете"ния - повышение изотропности структуры и механических свойств чугунав разностенных отливках. Модификатор ных отливках.Модификатор чугуна, включуглеродсодержащий материал чугуна содержит кремнййсодержащийферросплав и порошок графитированныхэлектродов при следующем соотношении компонентов, мас.7: порошок графитированных электродов 20-40, кремнийсодержащий ферросплав 60-80, ав составе кремнийсодержащего ферросплава содержится 3-4 мас.Х Мя и2-8 мас.Х РЗМ, Дополнительный вводв состав кремнийсодержащего ферросплава 3-4 мас,7. Мя и 2-8 мас.Х РЗМ,и использование в качестве углеродсодержащего материала порошка графитированных электродов позволяет в6-8 раз снизить разброс данных потвердости в разнос енных отливкахИспользование изобретения наиболеецелесообразно при производстве разностенных с массивчыми частями от"ливок базовых деталей металлорежущихстанков, к которым предъявляются .повышенные требования по структуреи свойствам чугуна, их стабильностии однородности по сечению отливок.1 табл. ферросплав, содержит вглеродсодержащего материаграфитированных электроедующем соотношении компоПорошок графитированых электродовКремнийсодержащийферросплава кремнийсодержащий ферросплав, содержит дополнительно 3-4 мас.7 магния и 2-8 мас.Х РЗМ,Использование в составе предлага 5емого модификатора в качестве кремнийсодержащего ферросплава ферросилиция с 3-4 мас,магния, 2-8 мас.Хредкоземельных металлов позволяетповысить его модифицирующий эффект, 10обеспечивает улучшение структурыметаллической основы чугуна и включений графита и их однородности посечению раэностенных и толстостенныхотливок 15При увеличении содержания ферросиликомагниевого сплава с 2-8 мас.7.редкоземельных металлов выше 80 мас. Хи, следовательно, при уменьшениисодержания порошка графитированных 20электродов в составе предлагаемого.модификатора ниже 20 мас.Х понижается модифицирующий эффект, особеннографитизирующая способность модификатора, и предложительность его сохранения, увеличиваются склонностьчугуна к отбелу и неоднородностьструктуры и свойств металла по сечению раэностенных отливок вследствиевнесения в жидкий чугун недостаточно го количества готовых зародышевыхцентров для кристаллизации графитаи повышенного количества магния иредкоземельных металлов, способствующих образованию структурно свободного цементита и кромочного отбелав отливках,При уменьшении содержания ферросиликомагниевого сплава с 2-8 мас.Хредкоземельных металлов ниже 60 мас.Х 4и, следовательно, при увеличении содержания порошка графитированныхэлектродов в составе предлагаемогомодификатора выше 40 мас.7. понижается прочность модифицированного чугунаи возрастает неоднородность структуры и свойств чугуна по сечению раэностенных отливок вследствие введения в жидкий чугун избыточного количества углерода, укрупнения включений графита, ухудшения их формы50и распределения, увеличения количества включений графита и ферритизации металлической основы.При использовании ферросиликомагниевого сплава с концентрацией редко 55земельных металлов выше 8 мас.Х всоставе предлагаемого модификатораповышается склонность чугуна к отбелу, появляется структурно свободный цементит особенно в тонких сечениях и кромках отливки, что приводит к увеличению неоднородности структуры и свойств чугуна по сечению разностенных отливок.При использовании кремнийсодержащего ферросплава с концентрацией редкоземельных металлов ниже 2 мас,7 в составе предлагаемого модификатора повышаются неоднородность структуры и свойств чугуна по сечению раэностенных отливок вследствие излишнего графитиэирующего действия модификатора: в металлической основе чугуна появляется феррит и в тем большем количестве, чем толще стенка отливки, включения графита изменяются по размерам от 25 до 360 мкм, возрастает их количество, вследствие чего увеличивается неоднородность свойств чугуна по сечению отливок.В составе модификатора для чугуна используются материалы в следующем виде: порошок графитированных электродов (ТУ 01-17-68) с частицами размером менее 1 мм, ферросиликомагниевый сплав с 2-8 мас.редкоземельных металлов марок ФСМг 3 и ФСМг 4 (ТУ 14- 5-134-86) с частицами размером 1 2 мм.Модификатор для чугуна приготавливается отвешиванием расчетных доэ компонентов в соответствии с предложенным количественным соотношением и в зависимости от массы обрабатываемого расплава.Эффективность действия модификатора выявляется на чугуне с 3,15 - 3,25 Сю 1170-1 е 88 Х 81; Ою 45-0952% Мпф, до 0,1 Х Р; до 0,087 Б, выплавленным в индукционной печи и нагретым до 1450 + 10 С, а затем охлажденным доо1400 С. Модифицирование проводится в струе или в ковше при сливе жидкого чугуна иэ печи присадкой модификатора в количестве 0,37. от массы жидкого чугуна.В таблице приведены составы предлагаемого и известного модификаторов и свойства чугуна после его обработки испытанными составами.Эффективность предлагаемого и известного составов модификаторов оценивали: по показателям предела прочности при растяжении Зь и изгибе б цилиндрических образцов диаметром 30 мм и длиной 340 мм, по струкСостав модификатора, мас.7 Модификатор Кремний- содержаферросилицийФС 75 л Карбид кремния Порошок графитированных электределРочнос" и при щий ферсплав,астяжеии б одержащий 3 мас,Х М 82-8 мас.Х 280 300 290 280 80 70 40 15 45 3 8555протоип) 250. 614 туре и показателям твердости НВ на пробах сечением 10, 20, 40 и 60 мм по величине отбела Ь клиновой пробы размером 65)6512 мм,.заливаемой в стержневую Форму с металлической плитой, и по продолжительности сохранения модифицирующего эффекта. Предлагаемый модификатор чугуна по сравнению с известным, характеризуется более высоким модифицирующим эффектом, выражающимся в повышении предела прочности при растяжении на 16-253 и однородности структуры металлической основы и включений графита, уменьшении разброса твердости .чугуна по сечению разностенных и толстостенных отливок (10-60 мм) примерно в 6"8 раз, и увеличении продолжительности сохранения модифицирующего эффекта в 1,5-2,0 раза, может использоваться при производстве широкой номенклатуры отливок деталей с высокими эксплуатационными свойствами (прочностью, износостойкостью), так как позволяет надежно устранять отбел в тонких сечениях отливок и подавлять ферритизацию в толстых сече 795446ниях, а следовательно, выравниватьсвойства чугуна формула изобретения5 Модификатор чугуна для отливок,включающий углеродсодержащий и кремнийсодержащий материалы, о т л ич а ю щ и й с я .тем, что, с цельюповышения изотропности структуры имеханических свойств чугуна в ра"ностенных отливках, в качестве углеродсодержащего материала используют 16 порошок графитированных электродов,кремнийсодержащего материала - ферросиликомагниевый сплав с РЗМ приследующем соотношении компонентов,мас.Х:20 Порошок графитированных электродов 20-40ферросиликомагниевыйсплав с РЗМ 60-80причем ферросиликомагниевый сплав 25 с РЗМ содержит, мас.7;Магний , 3-4РЗМ 2-8Кремнийсодержащий ферро 30 сплав Остальное1479544 Продолжение таблицывееевйе фв йства чугуйа, обработанного модификаторам Модификатор Твердость, НВ, в пробах сечением, ммРедактоФе ив 07/27 Тираж 577 Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям035, Москва, Ж, Раушская, наб., д. 4/54 аказ ри ГКНТ СССР осударств 1