Рафинирующе-модифицирующая смесь

,(191 ( 54 242 1)5 С 2 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВИ ЛЬСТВУ юще-модифициас.%: содоаботки чугуталлическаяодификатороввый шпак внеа. а инир своист рующая вый шл на 5-5 чугусмеськ внед одержит,менной о101ющих т 1- зиру это гра ферои ое. П и зав месь стал,В.СуменА.И.Яр.В.Голуб,о СССР973.ССР СЛ 43 ь кую смесь сферои икаторов при сле компонентов, мас шлак внеоб аботки зи алли х мо к литеиностроени о при про Из номувыи копрочног доменнои р чугунаГрафитМеталлическая смесь сфероидизи рующих модификаторовПри этом содовый й обработки чугун 5-50 1-10 ие ется овьппе вани еск тальн фишлак афит рафи одер ботк юще-мосодовыигуна,ак внедомен цив,мас. но СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ ССР(57) Изобретение относится к литейному производству и машиностроениюи может быть использовано при производстве отливок из высокопрочногочугуна. Целью изобретения являетсяснижение стоимости смеси и повышение.эффективности модифицированияпри сохранении Высоких механических обретение относится производству и маши и может быть использован изводстве отливок из выс чугуна,Целью изобретения явл жение стоимости смеси и эффективности модифицир сохранении высоких меха свойств:чугуна. Предлагаемая ниру рукпцая смесь с жит недоменной обра и чдоменной обработки чугуна содержит,мас.%: окись натрия 25-35, окисьмарганца 8-12; окись кальция 4-7;окись кремния 20-30; окись магния1-3; окись алюминия 1-2; окись железа остальное. Металлическая смесьсфероидизирующих модификаторов содержит, мас.%: магний 0,5-8; кальций О, 1-10; барий 0,01-10; редкоземельные металлы 0,0 1-1,5; алюминийО, 1-5,0; железо 1-40; кремний остальное. Применение смеси для получения высокопрочного чугуна позволяет снизить стоимость смеси, улучшить микроструктуру чугуна при сохранении механических свойств чугуна на высоком уровне. 2 з.п. ф-лы,2 табл.Окись натрия 25-35Окись марганца 8-12Окись кальция 4-7Окись кремния 20-305Окись магния 1-3Окись алюминия 1-2Окись железа Остальное Металлическая смесь сфероидизирующих модификаторов содержит, мас,%:10Магний 0,5 "8Кальций О, 1-10Барий 0,01-10Редкоземельныеметаллы 0,01-1; 5 15 Алюминий 0,1-5Железо 1-40 Кремний ОстальноеОкислы, входящие в состав содового шпака, обладают выс.окой актив ностью, и большой десульфурирующей способностью. При вводе их в жидкий чугун они активно взаимодействуют с серой, образуя сульфиды, которые отличаются своей термодинамической ста бильностью, малой плотностью и легко удаляются из расплава, снижая при этом вязкость образующихся шлаков, особенно в области низких температур (при обработке ваграночного чугуна). 50 При содержании в смеси десульфуратора - содового шлака менее 5 А.происходит образование неоднородноговязкого шлака в результате чегоР35снижается рафинирующая и модифицирующая активность компонентов смеси,При содержании десульфуратора - соГПдового шлака в смеси более 50%резко повышается реакционная способность и жидкотекучесть образующихся шлаков, что приводит к интенсивному разъединению Футеровки,При этом образующиеся шлаки становятся настолько жндкотекучими, чтоне задерживаются в дитниковой системе и могут попасть в форму, снижая качество и механические свойства отливок.Графит в составе смеси в количестве 1-10% способствует кристал.-.лизации чугуна без структурно-сво. бодных карбидов. При содержании всоставе смеси графита менее 1% действие его на создание центров крис. 55таллизацни графита малоэффективно.При вводе в состав смеси более 10%графита, он частично всплывает наповерхность чугуна в виде спели,которая затем удаляется вместе собразующимся шпаком.Наличие в составе смеси металлической смеси в качестве сфероидизирующего модификатора способствуетполучению вермикулярного и шаровидного графита в чугуне вместо плас"тинчатой формы, что вызывает значительное повышение механическихсвойств чугуна. При содержании в составе смеси металлического порошкаменее 407. действие входящих в негомодифицирующих элементов малоэффективно при установленном расходе смеси, равном 0,5-17 от массы чугуна.увеличение расхода металлическойсмеси, содержащей сфероидизирующие имодифицирующие элементы более 947.приводит к резкому снижению усвояемости в чугуне входяирх в его составмодифицирующих элементов из-за возникающего при этом дефицита десульфуратора, количество которого недолжно снижаться в смеси ниже 5%.Готовят смеси, используя в качестве металлических компонентов отходы Ферросплавного производства, получаемые при дроблении лигатур, содержащих магний, кальций алюминий, барий,.редкоземельные металлы (РЗМ),кремний в виде отсевов крупностьюдо 3,2 мм.В лабораторных и производственныхсловиях труболитейного завода изготавливают и испытывают составырафинирующе-модифицирующих смесей(табл. 1) .Стоимость смеси определяют, исходя из данных прейскуранта, при этомстоимость содового шлака равна 10 руб.за 1 т, стоимость графита в среднем75 руб, за 1 т, стоимость силикомишметалла в среднем 2500 руб. за 1 т,стоимость сфероидизирующего модификатора в виде металлического порошка смеси отходов пыпевндной фракции,содержащего магний, кальций, алюминий, барий, РЗМ, а кремний в, среднем500 руб. за 1 т, а ферросилиций -400 руб. за 1 т, магний 13 руб. за1%, введенный в состав.Апробирование состава смеси проводят на базовом составе чугуна,содержащего, мас.7.: углерод 3,5;кремний,2,4; марганец 0,5; хром О, 1;ФосФор 0,20; сера О, 10,1548242 тура чугуна 1360 ОС. Расход смеси 0,57. от массы жидкого чугуна, Смесь загружают на дно конша перед ныпус" ком металла из копильника. Для исследования изготавливают трубы по за"5 водской технологии, из которых вырезают кольцевые пробы и проводят испытания на механические свойства, макро- и микроструктуру по известным методикам. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Из полученных данных видно, что наилучшие показатели по модулю коль ценой прочности получены при испольэовании предлагаемых составов 1-3 рафинирующе-модифицирующей смеси.При модифицировании чугуна составами 4-6, отклоняющимися от верх него и нижнего пределов по основным компонентам, модуль кольцевой прочности несколько ниже из-за плохого усвоения модифицирующих элементов металлического порошка и по лучения н структуре наряду с вермикулярным графитом графита пластинчатой формы, При модифицировании чугуна известным составом 7 модуль кольцевой прочности находится на 30 одном уровне с предлагаемым составом. Однако из-за наличия в составе силикомишметалла понышенного содержания РЗИ твердость чугуна повышена, что приводит к увеличению продолжительности отжига труб. 0;5-8,0 О, 1-10,0О, 01-10,0 формула изобретения 1. Рафинирующе-модифицирующаясмесь, содержащая графит и металлическую смесь сфероидизирующихмодификаторов, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижениястоимости смеси и повышения зффективности модифициронания при сохранении высоких механических свойствчугуна, она дополнительно содержитсодовый шпак внедоменной обработки р чугуна при следующем соотношениикомпонентов, мас,7.:Содовый шлак внедоменной обработки чугуна 5"50Графит 1-10Иеталлическая смесьсфероидизирующихмодификаторов Остальное2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что содовый шлаквнедоменной обработки чугуна со.держит, мас.7.:Окись натрия 25-35Окись марганца 8 2Окись кальция 4-7Окись кремния 20-30Окись магния 1-3Окись алюминия 1-2Окись железа Остальное3. Смесь по пп. 1 и 2, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что металлическая смесь сфероидизирующих модификаторов содержит, мас.Х:ИагнийКальцийБарийРедкоземельныеметаллы О, 01-1,50Алюминий О, 1-5,0 40Железо . 1-40Кремний Остальное1548242 Таблица 1 Содержание компонентов, мас.7,Составсмеси Стоимсщтьсмеси,руб./т Графит Силико- Магний Ферросилимишме- цийталл Смесь сфероидизирувщих модификаторов Содовыйшлак внедоменнойобработкииз чугуна 55025 94 40 2 7095,0,59 25 12 изветный) Состав ечан ижним и среднимавы 4-6 - значепределы содержани верхни соответств емок смеси значениям предла виям выходящим предлагаемой см за верхние иеси. и а 2 а б Сос ого чугуна кроструктура высокоп еханические свойства. смес Модуль кольцевой прочности, кг/мм ердость НВ10 7 00 ра 4 7 а 197 191 68 62, 5,ра 4%; 2 рафи 229 граизветный) рректор И.Эрдей аказ 115 Тираж 489 НИИПИ Государственного комит 113035, МоскаПодписное та по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Ж-.35., Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патентч, г,ужгорол, ул. Г,эгарина,10 Феррито-перлитная; перлитафит шаровидный + вермикулярферрито-перлитная; перлитафит шаровидный + вермикулярФеррито-перлитная; перлитафит шаровидный Ф вермикулярФеррито-перлитная; перлитаФеррито-перлитная; перлитавермикулярный + пластичныйферрито-перлитная; перлитавермикулярный, пластинчатыиФеррито-перлитная; перлитафит шаровидный + вермикуляр Составитель К.СорокинРедактор И,Дербак Техредд,сердюкова 475,7 217,5 360,0 521,2 211,8 208,2 951,7 16/; ный.10 Ж; ный.14/.; ный.876/