Графитизирующий модификатор для обработки серого и высокопрочного чугуна

(61) Дополнительное к авт. свид-ву Союз Советских Сециалистических Республик(22) Заявлено 150777 (21) 2509865/22-02 Р 1)М, Кл,с присоединением заявки йо С 21 С 1/00 Государсттвеииый комитет СССР ио ямам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 251079(54) ГРАФИТИЗИРУЮЩИЯ МОДИФИКАТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕРОГО И ВЫСОКОПРОЧНОГО.ЧУГУНА О, 4-2,0 Изобретение относится к металлургическому производству пресс-поро.м". ков, ферросплавов, и лигатур, а именно к изготовлению модификаторов в5 ,виде композитных вкладышей для графитизирующего модифицированияжидкого чугуна, преимущественно в литейных Формах.Известны графитизирующие моднфа- О каторз-вкладыши,изготовленные из 75-його Ферросилиция с присадкой кальция, раздробленйого на зерна размером 0,2-1,0 мм, на натриевом жидком стекле 1).15Недостатком этого модификатора является низкий эффект модифицирования, неудовлетворяк щий литейное производство.Известей также графитизирующий модификатор, содержащий 95 75-.ного Ферросилиция с присадкаж 1,0- 10,0 Е, 1,0-15,0, Ва или 0,5- 1,0 Я (от массы ферросилиция),Раздробленного на зерна размером 25 1,5-3,0 мм, и 5,0 жидкого стекла 2 .Эти модификаторы имеют малый удель.ный вес, обладают низкой графитизирующей способностью, плохо смачиваются жидким чугуном, разРушаются 2вейолностью (на 50-60) и неравно- мЕрНО РаствОРЯются в Обрабатываемом чугуне и всплывают вверх в за-стойные зоны лисниковой системы формы, а также частично-попадают, если йепринять специальных мер, в рабочие полости Формы, т.е. имеют низкий эффект модифицирования, что требует повышейного иХ расхоДа.Цэлью данногО Изобретения является увеличение графитизирующей способности, обеспечениЕ равномерного растворения и повышенной усвояемости модификатора в процессе заливки лятейной формы.для достижения указанной цели графитизирующий модифйкатор-вкладьза дополнительно содержит графит марки .СКК дисперсностью до 250 мкм, а в качестве связующего использована ,оловянно-фосфористая бронза при следующем соотношениии компонентов, вгс,:75-ный ферросилицийфракцией 0,4-3,0 мм 61-66 Стронций фракцией0,4-3,0 ммГрафит марки СКК дисперснэстью до 250 мкм 8-12,4 1,0 1,0 9 22 Бронза оловянно-фосФористая ОстальноеВысокое графнтнзирующее действиемодификатора достигается за счетвведения в его состав тонкодисперсного графита СКК и оловянно-фосфористой бронзы.Вводят в состав модификатора марки СКК диспресностью до 250 мкм в заданных количествах повышает графитиэирующую способность модификатора идлительность модифицирующего эффектаблагодаря тому, что мельчайшие частицы графита являются в обрабатываемом чугуне готовыми естественнымицентрами графитиэации, которые припримененяемых температурах заливаемого чугуна не исчезают с течениемвремени,Применение графита с размером час.тиц более 250 мкм не эффективно, таккак чемкрупнее частички графита,тем меньше естественных центров графитизации в чугуне и тем резче ониослабляют металлическую матрицу чу, гуна, понижая механические свойствачугуна25Ввод оловянно-фосфористой бронзы,также способствует повышению графйтиЗирующей способности модификатора,таккак она содержит медь, олово ифосфор, являющиеся графитизирующими 30химическими элементами,Равномерное растворение и усвоение модификатора достигается за счетиспользования в качестве связующегоопределенных количеств оловяно-фосФористой бронзы, имеющей температуруплавления л 935 ОС, В таблице представлены составы описываемого и для сравнения известного модификаторов и результаты испытаний. Модификаторы в виде вкладышей включали дробленный 75 Ъ-ный ферро илицийзернами 0,4-3,0 мм, стронций маркиСтМзернами 0,4-3,0 мм, тонкодиспергированный графит марки СКК иочовяно-фосфористую бронзу Оф 10-1,МодиФикаторы-вкладыши изготавливали следующим образом,Сначала в плавильном агрегате плавили серийно выпускаемый Ферросили-ций ФС 75 и в полученный расплав вводили стронций СтМв количестве 0,42,0 от.массы расплава. Затем расплав стронциевого ферросилиция за)ливали в металлические изложницы. После затвердевания и охлаждения Ферросилиций, содержаший 0,4-2,0 стронция, дробили на зерна размером 0,43,0 мм. Зерна стронциевого Ферросилиция, мельче 0,4 мм и крупнее 3,0 мм,отсеивали,Затем в плавильном агрегате расплавляли оловянно-Фо"фористую бронзу ОФ 10-1.В этот расплав перед заливкой вводили тонкодиспегированный графит СКК,получая при этом смесь расплава бронзы со вэвешеннымн на нем мельчайшими частичками графита (т.е.металло.суспензию) . Параллельно готовили дозы раздробленного ферросилиция со стронцием, которые помещали в металлические формы-изложницы, имеющие рабочие полости в виде цилиндров диаметром 8,65 мм, высотой 8 мм и прямоугольные призмы размером 15 х 15 х 8 мм.Заливку суспенэионной смеси расплава бронзы (металлосуспензии) в формы осуществляли при температуре 1030- 1050 С.3 рололженпе табли 11 и адь чинала,10 бб 11 68 5 10,2 10,3М О 2,0 12 18 - 4,56 105330 12 94 тор-вкладыш, приустановки не: обнаой жидкого стеклав теле отливок торого модифи ется и в месте скрытые оболо овой системы Точ лов вае обн жибылибразцов,отбела ет более ой расткатор име мула изобретени модиФикатор длявысокопрочноговенно, в литейных75-ный ферросисвязующее, о т -я тем, что, срафитизирующей ечения равномери повьыения усвояон дополнительГрафитизирующи обработки серого чугуна, преимущес формах, содержащи лиций, стронций и личающи йс целью увеличения способности, обес ности Растзорения мости модификатор е время,.по истечении к:эксперимента, раэрушаЗерна модификатора,жены в элементах литни После затвердевания и охлаждения одификаторы-вкладыши извлекали из абочих полостей форм-изложниц.Для приготовления модификатора звестного состава раздробленный фер осилиций, содержащий стронций, пеемешивали с жидким стеклом, Полу- енную смесь заформовывали в Формызложницы и отверждали путем газовоо перегрева до 200-300 С и пьдверга и испытаниям.Как видно из таблицы ,описываей графитизирующий модификатор-вклапо сравнению с известным, имет графитизирующую способность, арактериэующуюся величиной2,0-2,6 раза выше, обладаавйомерной и продолжительн иглмыехвРворимостью,Кроме того, этот модифиет удельный вес на 35-50 выше,чем известный, Благодаря этому егоможно устанавливать в литейной Форме без специального закрепления,Приэтом установлено, что оптиманоесодержание графита СКК в модификаторенаходится в пределах 8-12, При повышении содержания графита (смесьВ 5) и недостаточно высокой температуре заливаемого чугуна значительнаячастьего плохо усваивается жидкимметаллом и остается в металле отливокв виде скоагулированных графитовыхвключений, понижая этим механическиесвойства чугуна. При уменьшении содержания графита (смесь В 1) эффектмодифицирования получается невысокимиэ-за недостаточного количества искусственно введенных готовых центровграфитиэации.Оптимальное содержание олозяннофосфористой бронзыв модификатореходится в пределах 20-30 вес. (см -си МР 7-10), что соответствует оптимальному содержанию 75-ного ферросилиция в количестве 61-66 весПри увеличении ее количества (смесьМ 6) сокращается продолжительность 2 О,растворения модиФикатора при одновременном пояижении его модифицирующего эффекта, а при уменьшении еесодержания (смесь М 11) практическиневозможно регулировать процесс25 РаствоРимости),Использованием графитиэируюшегокомпозитного модификатора для модиФицирования серого и высокопрочногочугуна в литейных Формах,по сравнениюЗО с известным, дает воэможность исключитьоперацию графитизирующего отжига,благодаря получению чугунных отливокбез отбела, и повысить анизотропностьсвойств металла отливок, благодаря35 равномерности растворения, повышению)своения модификатора и однородногомодифицирования во всем объеме заливаемого в Форму металла, Кроме того,благодаря полному усвоению модифи 40 катора представляется воэможностьсократить его оасход примерно на 30.Модификатор в виде вкладыаей рекомендуется применять, преимущественно,45 при автоматизированной заливке Формпосредством автоматических заливочно-дозирующих устройств, преимущественно при производстве отливок массой до 200 кг, Возможно применениемодиФикатора также при ковшевой обработке чугуна, ка желобе плавильного агрегата и т.п,692857 0,4-2,0 Составитель А. КондратьевРедактор И. Нестерова: Техред Л,алферова Корректор Д, Задерновекая Заказ 6045/4 Тираж 653Подписное . ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауыская, наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф. г,ужгород,ул. Проектная, 4 но содержит графит марки СКК писперсностью до 250 мкм, а в качестве связующего содержит оповянно-фосфористую бронзу при следующем соотношении компонентов, вес.%г,75%-ный ферросилицийфракций 0,4-3,0 мм 61-66 Стронций Фракцией0,4-3,0 ммГрафит марки СКК дисперсностью до250 мм 8-12Бронзаоловянно фосФористая ОстальноеИсточники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3851700,кл. 164-57, 1974,2. Патент Франции Р 224266,кл. С 21 С 1/08, 1975,