Модификатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиииСоцналнстнчесиикРеспублик и 905308(23) Приоритет -Опубликовано 150282, Бюллетень6Дата опубликования описания 150282 С 22 С 35/00,Государственный квинтет СССР ев делаи изобретений н открытий(71) Заявитель Институт проблем литья АН Украинской ССРМагний КальцийАлюминий 0,1-6 Магний Редкоземельныеметаллы 1 -40 БарийЖелезо 1-30 30-50 КремнийЖелезо Остальное Остальное Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении чугуна с высокими Физико-механическими свойствами,Известен сплав 111 для модифицирования железоуглеродистых сплавов, содержащий, вес,3: Однако при выдержке модифицированного этим сплавом чугуна в жидком состоянии механические свойства его несколько уменьшаются, вследствие демодификации чугуна, т,е, раз 2рушения шаровидной Формы графита и перехода ее в компактную и пластинчатую,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеэффекту является модификатор для чугуна следующего состава, вес,; Иттрий 3-151 О Алюминий О 5-15 Кальций 0,5-3015 Стронций 0115 2 оНедостаток указанного модификатора заключается в том, что модифицированный чугун имеет в структуре большое количество цементита, уст90530 ранение которого требует дополнительной термообработки,Цель изобретения - повышение механических свойств чугуна,Поставленная цель достигается тем,цто модификатор, содержащий магний,кальций, барий, стронций, редкоземельные металлы, и-,-рий, алюминий,железо, кремний, дополнительно содержит литий при следующем соотношении компонентов, вес,3; 5-10 МагнийКальцийБарийСтронций 3-15 1-15О, 5-15 Р ед коз ем ел ь нь 1 еметаллы 1 -15200,5-5,0 ИттрийЛитийАлюминийЖелезоКремний 0 5-3,0 1- 10 1-20 Остальное Литий в составе модификатора совместно с магнием, кальцием, барием,стронцием и редкоземельными металлами является сильным рефинирующим имодифицируоцим элементом, Особенноон эффективен, как дегазатор (приудалении водорода, кислорода, азо 35та из чугуна) и как десульфуратор,Этим он способствует значительномууменьшению пленообразования в модифицированном чугуне, особенно привыдержке его в жидком состоянии,Редкоземельные металлы в составе мо -дификатора увеличивают эффективностьмодификатора, Они способствуют получению шаровидной формы в чугунах,соде ржащих и элементы -де моди фи каторы,45как мышьяк, висмут, свинец и др,Барий является сильным элементом-модификатором, Он совместно со стронцием и иттрием способствует увеличению модифицирующего эффекта по времени, Алюминий в составе модифика 50тора является сильным элементомраскислителем, Он совместно с редкоземельными металлами вызывает измельцениеструктуры чугуна, Кремнийв составе модификатора выполняетроль графитизатора чугуна,Пониженное содержание РЗМ в модиФикаторе (1-153 вместо 30 -60) вы 8 4звано тем, что при модифицированиичугунов модификаторами с повышеннымсодержанием РЗМ 30 -603 при относительно низком содержании магния внем (менее 5-63) в его структуре образуется вместо шаровидной формыграфита, графит неправильной Формы(вермикулярный), а также появляетсязначительное количество структурносвободных карбидов, что вызываетзначительное понижение качества ифизико-механических свойств чугуна.Нужно учитывать и то, цто редкоземельные металлы являются дефицитными и дорогими, Чем больше их в составе модификатора, тем больше ихугар при вводе в жидкий чугун, чтоэкономически невыгодноУглеродКремнийМарганецХромФосфор 3,85 0,4 0,06 0,04 Сера 0,04 Чугун выплавляют в индукционной печи емкостью 30 кг, Температура чугуна при модифицировании 1400 -1430 С. Модифицирование осуществляют путем погружения колокольчика с модификатором в металл перед выпуском чугуна из печи, Количество вводимого модификатора 1,5 от жидкого чугуна, После ввода модификатора чугун вторицно модифицируют 0,53 ферросилиция ФС(от веса жидкого чугуна). Для исследования структуры и механицеских свойств чугуна отливают трефовидные пробы и образцы диаметром 5, 10, 30, 60, 120 мм, Заливку образцов диаметром 30 мм проводят через определенную выдержку в плавильной печи жидкого модифицированного чугуна (5,15, 30 мин).Составы модификатора приведены в табл, 1.Механические свойства и структара чугуна, модифицированного испытываемыми модификаторами, приведены в табл. 2.Микроструктура чугуна в образцах диаметром 5, 10, 30, 60, 120 мм, моП р и м е р; Проверку эффективности действия модификаторов проводят на базовом чугуне марки ЛК(ГОСТ 4832-72), содержащем, вес,3:,5 10 5 1,0 0,1 5 извес ный) н лиц став модифик тора,0 ерлит Графит ГФШ 3 ементит 15-202.Ш 4, Гф 5 9 Одифицированного предлагаемым составоммодификатора, перлитная с содержанием )1-84 Феррита, без наличия структурно-свободного цементита,графит шаровидной формы - ГФШ 1, ГФШ 2, в товремя, как в структуре чугуна в такихже. образцах, но залитых чугуном, модифицированных известным модификатором, форма графита - ГФШ 3, ГФЮ,ГФШ 5, в структуре наблюдается до10 "20 цементита, что и влияет науменьшение механических свойств чугуна,Анализ чугуна диаметром 30 мм,модифицированных известными пред 1 5308 6лагаемым составом модификатора послесоответствующей выдержки модифицированного чугуна в печи показал, чтов микроструктуре образцов соответст"вующие формы графита сохраняютсяпри выдержке его 30 мин.Проверка предлагаемого составамодификатора показала его эффективность при получении чугуна с шаровид 1 о ной Формой графита, без структурносвободного цементита, с повьшшеннымифизико-механическими свойствами,а также для сохранения эффекта модифицирования при длительной выдержке 15 модифицированного жидкого чугуна,Таблица 1 269 Перлит, 6-8 Ф феррита, Графит ГФШ 2. Цементит отсутствует,905308 7Формула изобретения Ред ко зе мел ьн ыеметаллы Модифккатор, содержащий магний, кальций, барий, стронций, редкоземельные металлы, иттрий, алюминий, железо, кремний, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьшения механических свойств чугуна, он дополнительно содержит литий при следующем соотношении компонентов, вес,3 10 015-5,0 0,1-3,0 1-10 1 -20 Остальное 5-10 15 0,5-15,0 Составитель Т, ПлатицинаРедактор В, Бобков Техред Р.Олиян Корректоо О, Билак Тирак 656 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 294/39 Филиал ППП "Патент, г, Укгород, ул, Проектная,МагнийКальцийБарийСтронций ИттрийЛитийАлюминийЖелезоКремний Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 11 528344, кл, С 22 С 35/00, 1976,2, Авторское свидетельство СССР 11 418548, кл. С 22 С 35/00, 1974,