Способ модифицирования чугуна комплексным модификатором

.И.У нов (53) (56) вы к техн 21.785.79(0омаров О,исталлизаика, 1982.вторское с7652, кл, СПОСОБ МООМПЛЕКС 88.8)С. Термокинетич ции чугуна, - Мин ие осно%50 (54) С НА К ИЯ ЧУГУТОРОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР УУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский политехниче Изобретение относится к литейному производству, а именно к модифицированию высокохромистого износостойкого чугуна.Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна и ликвидация транскристаллизации в отливках путем оптимизации соотношения и условий ввода отдельных компонентов комплексного модификатора, содержащего карбидообразующий (В), химически актиьный (А), поверхностно-активный (В) компоненты и кремнийсодержащую добавку (ЯСа).Сущность способа заключается в том, что для комплексного модификатора, включающего химически активный, карбидообразующий, поверхностно-активный элементы и кремнийсодержащую добавку, подбирают оптимальное соотношение ком(57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к модифицированию высокохромистого износостойкого чугуна, Цель - повышение механических свойств чугуна и ликвидация транскристаллизации, Способ включает следующие операции: измельчение модифицирующих компонентов, подбор их массовых соотношений и ввод под струю при переливе металла в ковш, при этом введение компонентов осуществляют при 1350 - 1550 С в суммарном количестве 0,2 - 0,35 мас.% в следующей последовательности: сначала алюминий, далее висмут и бор, а .при 1390-1450 С вводят силикокальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: А 1 3 -24, В 3-30, В 0,6-2,1, РСа - остальное, 4 табл,понентов,мас,%: А 3-24; В 3-30; В 10,6-2,1; ЯСа остальное, порядок ввода отдельных компонентов и оптимальные температуры ввода. При этом критерием оптимизации соотношения компонентов служат механические характеристики и определяющая их глубина транскристаллизации образцов. При подборе порядка ввода и определении оптимальных температур ввода добавок в расплав эффект модифицирования оценивают по глубине транскристаллизации,Проводят несколько серий экспериментов. Чугун плавят в силитовой печи, перегревают до 1450 С, после чего в него вводят модификаторы и часть металла заливают в ампулы Я 22 мм с целью получения образцов для определения глубины транскристаллизации (А), а остальной расплав используют для отливки стандартных пробдля определения ударной вязкости (КС) и прочности на изгиб (сто), Модифицирование осуществляют в две стадии; В + А + В вводят одновременно, а ЯСа - отдельночерез 15 с,Результаты экспериментов сведены в табл. 1,Соотношение ферросилиция и магния при модифицировании по известному способу 3:1 в первой порции,Из табл,1 следует, что между глубиной транскристаллизации и прочностными характеристиками наблюдается обратная связь: чем уже зона транскристализации, тем выше прочность на изгиб и ударная вязкость, Исходя из сказанного, в ходе дальнейших экспериментов при подборе порядка ввода компонентов комплексного модификатора и оптимальных температурных условий модифицирования не определяют прочностные характеристики, а фиксируют только глубину транскристаллизации (А).Наилучший эффект наблюдается при следующем соотношении компонентов КМ, мас,%: А 3 - 24, В 3 - 30, В 0,6-2,1; РСа остальное.Вторую серию экспериментов проводят с целью подбора величины добавки КМ, имеющей следующее соотношение компонентов, мас.%: 15 В + 10 А + 1,6 В + Са (остальное), В + А+ В вводят вместе, а БСа - отдельно при 1450 С.Результаты экспериментов сведены в табл. 2,Из табл,2 следует, что величина добавкиКМ должна выдерживаться в пределах 0,2- 0,35 мас,%. Превышение этого предела не ведет к дальнейшему снижению глубины транскристаллизации, а ударная вязкость даже несколько снижается за счет насыщения чугуна кремнием,Для определения влияния порядка ввода компонентов комплексного модификатора на эффект устранения транскристаллизации меняют последовательность ввода компонентов, которые вводят при 1450 С с интервалом 5 с, Критерием оценки эффективности модифицирования служит ширина зоны транскристаллизации.Результаты экспериментов сведены втабл.З.Величина добавки 0,3 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас,%;15 В+ 10 В+ 1,6 В+ РСа (остальное).Как следует из табл.З, порядок ввода модификаторов заметно влияет на эффективность комплексного модифицирования. Оптимальным следует признать ввод добавок в такой последовательности; В+ А+ В++ ЯСа или вначале вместе В+ АВ, а затем 5 Са,С целью определения оптимальной температуры ввода комплекса модификаторов ставят серию экспериментов, в ходе которой установлено, что в интервале 1350 - 1550 С температура ввода комплекса В + А+ В не влияет на эффект модифицирования, в то время как для 5 Са установлен оптимальный интервал ввода добавки 1390-1450 С.Результаты экспериментов сведены в табл:4,Г р и м е р. Высокохромистый чугун модифицируют КМ по описанной технологии. Чугун плавят в индукционной печиИСТО 16 с кислой футеровкой. При 1500 С расплав переливают в ковш емкостью 50 кг и под струю в г.роцессе перелива вводят совместно В+ А+ В. С поверхности расплава удаляют шлак и с помощью штанги на дно ковша вводят при 1400 С ВСа. Величина добавки 0,3% от массы расплава, При 1380 С расплав заливают в формы с целью получения стандартных образцов для определения прочности на изгиб и ударной вязкости,Для сравнения вторую порцию расплава модифицируют при 1400 С магнием (из расчета 7 кг на 1 т расплава) и 75%-ным ферросилицием (из расчета 21 кг на 1 т расплава). После выдержки проводят при 1350 С повторное модифицирование магнием (из расчета 10 кг на 1 т расплава),В первом случае получают увеличение ударной вязкости с 4,2 до 10,8 Дж.см и прочности на изгиб с 640 до 1030 МПа, а во втором случае прочностные характеристики остаются на прежнем уровне. Формула изобретения Способ модифицирования чугуна комплексным модификатором, содержащим по-, верхностно-активный элемент и кремнийсодержащую добавку, включающий измельчение, подбор массовых соотношений и ввод под струю при переливе металла в ковш, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна и ликвидации транскристаллизации, в качестве поверхностно-активного элемента содержит висмут, в качестве кремнийсодержащей добавки - силикокальций и дополнительно алюминий и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:Алюминий 3-24 Бор 3 - 30 Висмут 0.6 - 2,11650706 Силикокальций Остальное а введение компонентов осуществляют при 1350-1550 С в суммарном количестве 0,20,35 мас.в следующей последовательности: алюминий, висмут и бор, а силикокальций вводят при 1390-1450 С. Таблица 1КС, Дж/см Опыт о 4, МПа А, мм Таблица 2 аблица 3 Все добавки вводят одновременно.В.+ А 1 + 81 вводят вместе, а затем через 5 с ЯСа 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 , 1314 15 1 б (из- вест- ный Соотношение компонентов,мас.1650706 Таблица 4 Составитель Г,Дудик Техред М,Моргентал Корректор Т,Малец Редактор Н.Гунько Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1584 Тираж 392 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5