Модифицирующая смесь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК 710 19) Я,(5)5 С 22 С 35/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЪСТ АВТОР к металлургии, у модифицироов для отливок, рочных чугунов щую смесь, солиций и графит,анный этой им отбелом и 10 - 20 25-30 5 - 6ледующе 10-15 18-30 2-25Остальное дификатора соы жидкого мея магния из ставляет 24-38 одифицирован 2,5-4,5Остальное модифицированижается до 0,9- в образцов не тойчивость при вляет 1800-2200 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПЬ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный заочный политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР М 973654, кл, С 22 С 35/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 1356502, кл. С 22 С 35/00, 1986.(54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к модифицирующим смесям для высокопрочных чугунов, Целью изобретения является повышение Изобретение относится в частности к производств ванных высокопрочных чугун Для получения высокоп используют модифицирую держащую магний, ферроси взятые в соотношении 1;4:1. Чугун, модифициро смесью, затвердевает с высо склонен к трещинам,Известен модификатор с мического состава, мас.%: Магний Графит Сил икомишметалл Ферросилиций Расход известного мо ставляет 1,0-1,3% от масс талла. Степень усвоени модифицирующей смеси соудароустойчивости и снижение склонности чугуна в отливках к горячим трещинам. Модифицирующая смесь содержит, мас,%; магний 6 - .16; ферросиликобарий 10-15; алюминий 2-6; силикомишметалл 6 - 25; карбиды кремния 13 - 18; нитриды ниобия 3-10; криолит 8 - 17; ферросилиций остальное. Модифицирование предлагаемой смесью доэвтектического чугуна позволяет получить оь 691-715 МПа, д 127-13,5%, ан = 895 - 920 кДж/м, удароустойчи вость 3910-3980 цик 2лов; относительную трещиностойкость 1,41 - 1,47 Кт, склонность к трещинам 8-11 мм; коэффициент долговечности 1,32 - 1,41.2 табл. ногочугуна: предел прочности при растяжении 600 - 700 МПа, относительное удлинение 3 - 6%. Отмечаются низкие характеристики удароустойчивости и ударной вязкости модифицированного этой смесью высокопрочного чугуна в отливках.Наиболее близкой к предлагаемой поффекту является, содержащая, ОЫсоставу и достигаемому эмодифицирующая смесьмас.%:МагнийФерросиликобарийАлюминийСиликомишметаллКриолитФерросилицийТрещиностойкость Ктного этой смесью чугуна сн0,96, а число перегибопревышает 1-3, Удароусэнергии удара 10 МПа состабела и снижение трещиностойкости и упругопластических свойств чугуна, а также эксплуатационной долговечности.Введение в состав лигатуры 8 - 17 мас,криолита и 2-6 мас. алюминия обусловлено их рафинирующим и раскисляющим влиянием, повышающим трещиностойкость иудароустойчивость. При концентрации ихменее нижних пределов трещиностойкость,долговечность при эксплуатации и удароустойчивость недостаточны, а при увеличении их концентрации более верхнихпределов снижаются однородность структуры и стабильность технологических и эксплуатационных свойств.Ферросиликобарий оказывает модифицирующее и графитизирующее влияние,способствует повышению фактора формыграфитанеметаллических включений, технологическихи механических свойств и снижению склонности чугуна к горячимтрещинам. Нижний предел концентрацииферросиликобария обусловлен недостаточной удароустойчивостью и низкими технологическими свойствами, при увеличении .его содержания более 15 мас.0 снижаетсяоднородность структуры чугуна и стабильность технологических и механическихсвойств.П р и м е р. Модифицирующие смесиполучают путем механического перемешивания измельченных до фракции 0,1-5 ммферросилиция ФС 75. сплава. ФСЗОРЗМЗО(ТУ 14-5-136-81) и ферросиликобарияФСБа 15; стружки алюминия А 91: измельченных брикетов карбидов кремния фракции 0,01-0,5 мм и нитридов ниобия фракции0,01 - 0,5 мм с гранулированным магнием Мг1 фракции до 2 мм и технического криолитав порошковом виде, Продолжительность перемешивания 3-5 мин, Смеси вводят в чугунпри 1420-1450 0 С в бумажных пакетах.В табл, 1 приведены составы модифицирующих смесей, используемые при выплавке чугунов доэвтектического состава,содержащих, мас.: углерод 2,8; кремний1,5; марганец 0,4; фосфор 0,05; хром 0,04:титан О,ОЗ; алюминий 0,02; сера 0,03; железо - остальное, Количество вводимоймоди-,фицирующей смеси 0,20 мас, от массыжелезоуглеродистого расплава.В табл. 2 приведены технологические имеханические свойства модифицированныхчугунов,5 Предел прочности при растяжении и относительное удлинение определяют на образцах ф 10 мм, а ударную вязкость - наобразцах типа 8 по методу испытаний наударный изгиб. Склонность к горячим трещинам определяют на звездообразных техциклов, а коэффициент долговечности 1,02- .1,06.Недостаток - повышенная склонность к горячим трещинам отливок из модифицированного этой смесью чугуна. 5Цель изобретения - повышение долговечности и снижение склонности чугуна в отливках к горячим трещинам.Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая маг ний, ферросиликобарий, алюминий, силикомишметалл, криолит и ферросилиций, дополнительно содержит карбиды кремния и нитриды ниобия при следующем соотношении компонентов, мас, : 15Магний 6-16 Ферросиликобарий 10-15 Алюминий 2-6Сплав ФСЗОРЗМЗО(сил икомишметалл) 6-25 20 Карбиды кремния 13-18 Нитриды ниобия 3-10 Криолит 8-17 Ферросилиций Остальное Дополнительное введение карбидов 25 кремния обусловлено их высокой рафинирующей и модифицирующей способностью, что способствует повышению однородности структуры, удароустойчивости, долговечности и упругопластических свойств. 30 При их концентрации до 13 мас, модифицирующий эффект и упругопластические свойства недостаточны, а при повышенйи концентрации их более 18 мас, снижается стабильность структуры чугуна и его удара устойчивость.В качестве силикомишметалла использован сплав ФСЗОРЗМЗО, который в составе смеси является экзотермическим компонентом, устраняющим образование 40 первичных карбидов и пористости в чугуне, что способствует повышению трещиностойкости, долговечности, удароустойчивости и технологических свойств, Нитриды ниобия повышают дисперсность структуры и ударо устойчивость. Верхний предел концентрации нитридов обусловлен увеличением содержания неметаллических включений по границам зерен и снижением упругопластических свойств чугуна, а при уменьшении их 50 концентрации до 3 мас. модифицирующий эффект, удароустойчивость, долговечность и трещиностойкость недостаточны,Магний в смеси является основным сфероидизирующим компонентом, повышаю щим фактор формы графита, удароустойчивость и механические свойства, а его содержание в смеси принято в обычных концентрациях, исключающих пироэффект, увеличение неоднородности структуры, от1710593 Таблица 1 жение табл. Таблица нологических пробах по общей длине возникающих при затвердевании модифицированного чугуна трещин, а эксплуатационную долговечность - на испытательных стендах.Как видно из табл. 2, предлагаемая модифицирующая смесь обеспечивает более высокие характеристики трещиностойкости и удароустойчивости, чем известная модифицирующая .смесь. Формула изобретения Модифицирующая смесь, содержащаямагний, ферросиликобарий, алюминий, силикомишметалл, криолит и ферросилиций,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности и снижения склонности чугуна в отливках к горячим трещинам, она дополнительно содержит карби ды кремния и нитриды ниобия приследующем соотношении компонентов, мас,:Магний 6 - 16 Ферросиликобарий 10-15 10 Алюминий 2-6Сили ком ишметалл 6-25 Карбиды кремния 13-18 Нитриды ниабия 3-10 Криолит 8 - 17 15 Ферросилиций Остальное1710593 Продолжение табл. 2 Пе ак аз 312 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Составитель Техред М.Мо