ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ита. лучшения Формь чества и1 табл,1,5 - 4,5 0,8 - 5,0 0,1-3,5 МагнийКальцийБарийРедкоземельцыеметаллыЦирконииАлюминииЖелезоУглерод 0,5-4,00,2 - 10,00,5-8,010,0-27,00,5-5,0Остальное ение треного чугуЛитииКремний Литий. в составе ержащего магний,ецьшем расходе мод орму, уменьшить ра модиФикатора, со - .М, позволяет при фцкатора улу ,мс.ры и увеп 1 ать шт ффСОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН4 р:жСу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем литья А 1 УССР(54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА(57) Изобретение относится к областичерной металлургии, в частности ксплавам-модиФикаторам, используемымдля производства высокопрочного чугуна с шаровидным граФитом, Цель изобретения - повышение трещиноустойчиИзобретение относится к чернойметаллургии, в частности к сплаваммодиФикаторам, используемым для производства высокопрочного чугуна сшаровидным граФитом.Цель изобретения - повышщиноустойчивости высокопрочна в лцтом состоянии,Укаэанная цель достигается тем,что модиФикатор, содержащий магний,кальций, барий, редкоземельные металлы, цирконий, алюминий, железо,углерод и кремний, дополнительносодержит литий при следующем соотношении компонентов, мас.Е: 801497256 А 1,вости высокопрочного чугуна в литомсостоянии. МодиФикатор содержит магний, кальций, барий, редкоземельныеметаллы, цирконий, алюминий, железо,углерод, литий, кремний при следующем соотношении компонентов, мас.7:магний 1,5 - 4,5; кальций 0,8-5,0; ба -рий О, 1-3,5; редкоземельные металлы0,5-4,0; цирконий 0,2-10,0; алюминий0,5-8,0; железо 10,0-27,0, углерод0,5-5,0; литий 0,2-2,0; кремний остальное. Дополнительный ввод в составмодиФикатора лития при изменении соотношения других компонентов обеспечивает повышение в 2-3 раза трещиноустойчивости высокопрочцого чугунав литом состоянии за счет более равномерного распределения неметаллических включений, умецшелия их коли 3 149725 б количество грдЬптовых включений, Зто объясняется тем, что литий, выполняя функции десульфуратора, высвобождает магний и РЗМ для влияния на форму граЬита, Он влияет на кинетику выделения и коагуляции неметаллических включений, повышая гомогенность структуры и плотность металла, что повышает его трещиностойкость и механические свойства, При содержании менее 0,2% положительного влияния лития не наблюдается, содержание более 27 ограничено способом получения модификатора и нецелесообразно вви ду его неэффективного использования,Кальций в модификаторе способствует получению высокопрочного чугуна без "черных пятен", уменьшает объем усадочных раковин, совместно 20 с магнием способствует кристаллизации графита шаровидной Ьормы, Являясь графитизатором, кальций измельчает включения графита, улучшая его . шаровидную форму, что способствует 25 повышению механических свойств чугуна.При содержании кальция в модиЬикаторе менее 0,8% появляется опасность загрязнения чугуна неметал11 лическими включениями в виде черных пятен, вследствие чего значительно ухудшаются пластические свойства чугуна и снижается трещиноустойчивость, Повышение содержания кальция (более 35 57) делает модификатор нетехнологичным, требуя использования перегретого чугуна и разжижающих флюсов для устранения его ошлакования.Барий является одним из наиболее , 40 активных граЬитизирующих и рафинирующих элементов. При содержании бария менее 0,17. не наблюдается его графитизирующего эффекта.При повышении содержания более 3,5% барий способствует кристаллизации графита по метастабильной системе, снижая трещиноустойчивость, и ухудшает санитарно-гигиенические условия работы в литейном цехе. 50Редкоземельные металлы обладают значительным сфероидизирующим действием, активно раЬинируют металл, в том числе нейтрализуют антиглобу,пяризирующее воздействие металлов" демодиЬикаторов. При содержании в модиЬикаторе менее 0,5 . РЗМ активизируется деглобуляризирующее воздействие алюминия. Максимальное коли 4чество РЗМ (4,07) позволяет стабильно получать полностью шаровидный графит при минимальном магнии при отсутствии в структуре отливок цементита.Цирконий - элемент, способствующий повышению живучестимодификатора и увеличению количества Ьеррита в структуре тонкостенного кокильного литья. Цирконий не менее активно, чем кальций и барий, рафинирует чугун и способствует улучшению формы графита, особенно в чугунах с пониженным содержанием серы. Однако повьшенное содержание циркония в модификаторе (более 107) способствует образованию цементита. При содержании менее 0,27 положительного влияния на свойства чугуна не наблюдается,Алюминий является активным граЬитизатором, однако при повышенном его содержании (более 87) графит кристаллизуется в пластинчатой Ьорме, особенно при пониженном (менее 0,57) содержании РЗМ. Кроме того, в отливках наблюдается повышенная пористость и пленкообразование. При содержании алюминия в лигатуре менее 0,57. его граЬитизирующее действие не наблюдается. Углерод в чугуне способствует образованию центров кристаллизации графита, устранению отбела, уменьшению усадки и повышению жидкотекучести чугуна, что важно для тонкостенного кокильного дутья сложной конфигурации, Кроме того, совместно с кремнием углерод способствует,увеличению количества феррита. При содержании углерода менее 0,57 эародышеобраэование графита происходит малоэффективно, а при более высоком (более 5,07) начинает образовываться спель, ухудшающая свойства чугуна.Нижний предел магния (1,5%) определен как минимум, при котором обеспечивается получение,в структуре чугуна графита шаровидной Ьормы при максимальном содержании кальция, РЗМ и циркония, при содержании в модиЬикаторе магния в количестве 4,57 получение высокопрочного чугуна возможно при минимальных количествах указанных элементов. Повышение содержания магния в модиЬикаторе более 4,57 приводит к увеличению количе149 25 0,5-4,0 0,2-10,0 0,5-8,010,0-27,0 0,5-5,0 0,2-2,0Остальное металлыЦирконийАлюминийЖелезоУглеродЛитийКремний одержание элементов, мас.Х тносиельный роцент рака по рещннамХ остав РЗМ Ет Ь 1 А Ре Ва 8,0 50 27 54 О 5 18 05 39 16 2,2 2,8 1 О 0,9 4,2 21 О,О,сст.ост. ост.ост,ост. 18 2,0 ства цементита в структуре чугуна и снижение трещиноустойчивости.Железо и кремний являются базовыми компонентами и их содержание установлено из условия технологии выплавки модификатора.Для определения влияния элемен- . тов, входящих в состав модификатора провели сравнительные исследования.Химический состав опробованных модификаторов и данные по трещиностойкости отливок приведен в таблице. Модификаторы 1-5 предлагаемые составы,7 и 6 - составы, выходящие запределы предлагаемого, 8 и 9 - известные составы,Выплавка модификатора предлагаемого состава осуществляется в дуговой печи, где благодаря высокой температуре в зоне дуги происходят процессы восстановления магния из магнезита. Процесс интенсифицируетсявводом в состав шихты, кроме магнезита, графита (коксика), флюса (плавикового шпата), ферросилиция ФС 45и ФС 65 и ферросипикоциркония ФСЦр 30.Регулированием термовременных режимовплавки и подбором соотношений компонентов шихты по массе удается достигать определенный уровень содержания в модификаторе магния и другихэлементов, РЗМ цериевой группы в видесплава ФСЗОРЗМЗО вводили в ковш подструю расплава при выпуске из дуговой печи, изменяя массовый расходсплава для насыщения модификатораэтими элементами, Температуру металла в электропечи после расплавленияовыдерживали в интервале 1480-1660 Св течение 30-50 мин в зависимости отзаданного состава модификатора. Общаядлительность плавки составляла60-75 мин. Расплав из печи выпускалив открытый ковш, выдерживали до нонижения температуры до 1300-1320 С,1 15 48 32 40 10, 2 21 50 27 32 83 3 3,8 3,9 3,5 2,5 4,7 4 4,0 0,8 09 2,1 0,2 5 4,5 2,0 О, 1 05 1,9 72566вводили магний - литиевую стружку,счищали пглак и разливали в металлические изложницы в слитки толщиной40-50 мм.Графитизирующее модифицированиепроводили в раздаточных ковшах массой 70 кг ферросилицием ФС 75 (расход02-0 ЗЕ) фракции 0-5 мм. Заливали10 отливки шапок изоляторов в металли"ческие формы. Отливки разностенныесложной конфигурации, вес отливок0,86-5,6 кг.Модификаторами известного и пред -15 лагаемого составов в количестве 2,07.обрабатывали чугун состава, мас.%:3,3-3,6 углерода, 1,9-2,1 кремния,0,03-0,05 серы, 0,5-0,7 марганца,до 0,1 хрома, до 0,1 фосфора,20 Применение модификаторов предлагаемого состава для получения высокопрочного чугуна позволяет в 2-3 раза повысить трещиностойкость отливокответственного назначения. Формула изобретения Модификатор для чугуна, содержащий магний, кальций, барий, редко земельные металлы, цирконий, алюминий, железо, углерод и кремний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости высокопрочного чугуна в литом 35 состоянии он дпитеьно содержит литий при следующем соотношении компонентов, мас.7.;Магний 1,5 - 4,5 Кальций 0,8-5,0 40 Барий О, 1-3,5Редкоземельнь 1 е1497256 Продолжение таблицы Состав Содержание элементов, мас.Х тноси- ельный гт и роцент рака и рещинам,М1015 117,56 6 0,3 28 ост,7,0 8 ост.4,3 17 ост. 20 0,9 15 ост.1 6 1,1 05 7 5,5 6,7 8 9 эО 10 ф 2 9 8) 7 131 0,1 10,0 2,3 . 0,3 2,7 о,г5,9 0,0 14,8 10,5 0,1 2,0 3,0 1,2 Составитель А.БармыковРедактор И.Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор С.Шекмар аж 576 Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 4410 31 И Государственного комитета и 113035, Иосква, Ж Пропало: стненно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Смотреть

Заявка

4276439, 06.07.1987

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЛИТЬЯ АН УССР

СУМЕНКОВА ВИКТОРИЯ ВАСИЛЬЕВНА, ЛЫКОВ НИКОЛАЙ ПАВЛОВИЧ, ЛИТОВКА ВИКТОР ИВАНОВИЧ, КИРСАНОВ АНАТОЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ, ШАТРОВ ЛЕОНИД ПАВЛОВИЧ, ФИКЛИСОВ НИКОЛАЙ ЕГОРОВИЧ, КРУГЛОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ, СОБОЛЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, ДУБРОВИН АНАТОЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ, ИВАЩЕНКО ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C22C 35/00

Метки: модификатор, чугуна

Опубликовано: 30.07.1989

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1497256-modifikator-dlya-chuguna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Модификатор для чугуна</a>

Похожие патенты