Брикет для модифицирования чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) А 51)4 С 22 С 1 08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВИ ЕЛЬСТВ(21) 4381592/ (22) 10.07.87 (46) 07.07,89 (71) Гомельск институт (72) М.И.Карп (53) 669.15-1 (56) Авторско В 1002362, клАвторское Ф 1109442, кл 25 нически пол енко 98 (088.8)е свидетельство ССС С 21 С 1/08, 1983свидетельство СССР С 21 С 1/08, 1984 7-16 Силикобарий Железо-креи ний-магнийИз ллуретение относится к изводству моого чугуна.повышецие местности к пр гии, в дифика Цептора высокопрочнь изобретения альциев игатура ских свойств, вя и трещиностойкос кет для модцфцц держащий силикон й-магний-кальцие зкости разрути чугуна,анич 13-17 3-1 б ликома шения Брориды никелятружка медиитриды алюация чуг 12 арии, железоцую лигатуру на,крем.-2 0 мнительно со ьцую дробь, доно силикомаргацец,Ружку мели и ццт Стал я цлы ццк дробь Дополнительный вкетд силикомдргацпд 1 иды ллюмия, ццц компоцецля, ст при сл тов, и дц орцои 1 р 1 д в с соотцоше вьшгд е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) БРИКЕТ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА(57) Изобретение относится к метл.- лургии, в частности к составам моди фикаторов высокопрочного чугуна, Цель изобретения - повышение мехаш ческих свойств, вязкости рдзрушени и трещиностойкости чугуна. Брикет 2для модифицирования чугуна содержит силикобарий, железо-кремний-магний- кальциевую (ЖКМК) лигатуру, стальную дробь, силикомарганец, бориды никеля, медную стружку и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мзс.7.: силикобарий 7-16 лигатура ЖКМК 26-55; силикомарганец 13-17; бориды никеля 3-16; медная стружка 3-12; стальная дробь 2-3, цитриды алюминия 2-20, Дополнительный ввод в состав брикета силикомарганца, боридов никеля, медной стружки и нитридов алюминия способствует существенному (в 1,5-2 раза) повышению механических своистн и вязкости разрушения чугуна, а также снижению его склонности к формированию трещин в отливках за счет повышения однородности и дисперсцости структуры, улучшения формы графита. 1 табл.25 нам. 50 ность структуры, что способ".твует повинен сю упругопласгических свойствччгуна. При концентрации силикомаргацц по 13 мас.7, однородностьструктуры и стабильность упругопластических свойств недостаточны. Приконцентрации силикомарганца более17 м,лс.7 снижаются технологическиесвойства, возрастает продолжительность растворения и усвоения брикета в чугуне, снижаются степень сфероцдизации и его механические свойства,Стружка меди улучшает способность к брикетированию компонентов, повышает графитизирующую и модифицирующую способности брикета, измельчает графит в структуре и повышает механические свойства чугуна. Нижний предел ее содержания (3 мас.7) обусловлен ее влиянием на повышение плас. тических свойств чугуна при удовлетворительной способности к брикетированию, а при концентрации ее более 12 мас.7. чсиливается ликвация и снижается однородность структуры и механических свойств, значительно повышается склонность отливок к трещиБориды никеля повышают дисперсность структуры, снижают склонность к трещинам чугуна и повышают его механические свойства. Верхний предел содержания боридов никеля в брикете ограничен концентрацией (16 мас.7), выше которой отмечается увеличение продолжительности растворения и усвоения компонентов в чугуне и снижение однородности структуры и механических свойств чугуна в отливках. При концентрации их до 3 мас.7. увеличивается угар компонентов брикета и снижение стабильности механических свойствНитриды алюминия в чугуне служат дополнительными центрами граАитизации, повышающими дисперсность чугуна и его пластические свойства. При их концентрации в брикете до 2 мас, 7 количество графитных включений в структуре низкое, а механические свойства нестабильны, а при концентрации нитридов более 20 мас.7. они располагаются в виде цеметаллических включений по границам зерен, повышают хрупкость и снижают относительное удлинение чугуна. 5 10 15 20 30 35 40 45 Присадки силикобария и лигатуры ЖКМК являются основными сфероидизирующими компонентами брикета, обеспечивающими повышение степени сфероидизации графита и механических свойств чугуна. При концентрации лигатуры ЖКМК более 55 мас.7, и силикобария более 16 мас.7. снижается однородность структуры и стабильность механических свойств чугуна, а при концентрации лигатур ЖКМК до 26 мас.7.1и силикобария до 7 мас.7. их сфероидизирующий эААект низкий, что приводит к снижению механических, особенно пластическик свойств чугуна.Стальная дробь в количестве .более 8 мас,7, заметно снижает температуру расплава, количество графитовых включений в структуре чугуна и стабильность свойств, а при концентрации ее в брикете до 2 мас.7 укрупняется зерно в отливках, снижается циклическая трещиностойкость и механические свойства чугуна.Технологический процесс изготовления брикета для модифицирования чугуна включает операции измельчения исходных материалов в шаровой мельнице с диаметром барабана 600 мм, в который вместе с ними загружают размалывающие стальные шары, механического перемешивания и последующего уплотнения полученных смесей в пресс-Формах на установках одностороннего холодного прессования при удельном давлении 15-20 МПа. Дозировку смеси в пресс-форму осуществляют по массе. Частицы измельченной смеси, полученной в шаровой мельнице, имеют вид неправильных многогранников, лепестков и завитков с размерами частиц 0,1-0,6 мм.Исходные материачы для брикета: лигатчра ЖКМК, силикомарганец СМн, стружка меди М 1, нитриды алюминия АЧН, силикобарий АС 60 Ба 27, бориды никеля и стальная дробь0,5 мм, В мельницу сначала загружают силикомарганец, стальную дробь, бориды никеля и стружку меди, а после их измельчения до фракции менее 1 мм вводят остальные компоненты, перемешивая до получения однородноймассы.Опытные плавки чугунов проведены в открытых индукционных печах с использованием чугунного и стального лома, литейных чугунов, карбнрпза 5 1 тора и ферросплавов. Выпуск чугуна в барабанный литейный ковш производят при 1420-1500 С. На дно подогретого ковша присаживают брикеты для модифицирования чугуна. Ковшевую обработку чугунов, содержащих, мас.7: углерод 2.9-3,1; кремний 1,7-1,9, марганец 0,3-0,5, хром до 0,06;никель до 0,1; сера до 0,06; фосфор 0.05-0, 17; железо - остальное, производят брикетами в количестве 0,253 от массы заливаемого расплава. Заливку чугуна в песчано-глинистые формы для получения образцов производят после выдержки расплава в ковше в течение 45-80 с. В таблице приведены составы брикетов для модифицирования чугуна опытных плавок, а также свойства модифицированных чугунов в отливках и их трещиностойкость. Иеханические свойства определяют на стандартных образцах. Для испытания на циклическую трещиностойкость используют пластичные образцы толщиной 3 мм и шириной 300 мм с центральным сквозным надрезом. Образцы подвергают пульсирующему растяжению с частотой 10 Гц и коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Длину трещины фиксируют с помощью катометра КИ. Ис 491900 пытания проводят до разрушения образца.Как видно иэ таблицы, йредлагаемый брикет для модифицирования обес.печивает более высокие механические свойства чугуна в отливках и меньшуш склонность к трещинообразованию. 25 кальциеваялигатураСиликомар-,ганецБориды никеляСтружка медиНитриды алюминияСтальная дробь 26-55 13-17 3-16 3-12 2-202-8 формула изобретенияБрикет для модифицирования чугуна, содержащий силикобарий, железо- кремний-магний-кальциевую лигатуру и стальную дробь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениямеханических свойств, вязкости разрушения и трещиностойкости чугуна, он дополнительно содержит силикомарганец, бориды никеля, стружку меди и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.3:Силикобарий 7-16 Железо-крем- ний-магний