Модификатор для высокопрочного чугуна

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 30.03. 81 (21) 3267551/22-02 (1 М. КП.З с присоединением заявки М С 22 С 35/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет РЗ 1 УДК 669,15 -198(088.8) Опубликовано 230882, Бюллетень М 31Дата опубликования описания 230882 Д.Н. Худокормов, С.Н. Леках, Ю.В. Мищенко,А.Е. Шишкин, С.В. Бутурля, Н.И. Бестужев,(72) Авторы изобретения И.В. Хорошко и Ю.Д. Дулуб Белорусский ордена Трудового Красного Зна ени политехнический институт(54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ВЫСОКОПРОЧНОГОЧУГУНА Остальное Изобретение относится к областиЙитейного производства, в частностик составам модификаторов для производства высокопрочного чугуна с 5компактной Формой графита, и можетбыть использовано при массовом производстве отливок для автомобильнойи тракторной промышпенности.Известен модификатор, содержащий 0резкоэемельные металлы, щелочноземельные металлы, цирконий, алюминий,углерод, кремний, железо 11 .Укаэанный модификатор находит применение при ковшевой обработке расплава, однако он не может быть использован для внутриформенного модифицирования высокопрочного чугуна,вследствие плохой растворимости вжидком чугуне в интервале температур1260 - 1400 оС. Помимо этого при егоприменении образуется большое количество вредных пылегаэовых выбросовв атмосферу литейного цеха.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту к 25предлагаемому является модификатор 2.для высокопрочного чугуна следующегосостава, вес.Ъ:Гранулированныймагний 50 - 80 30 Криолит 20 - 50Недостатками известного состава модификатора являются большое количество шлакообраэующего компонента криолита), приводящего к снижению качества отливок, а. также, его неравномерное растворение потоком жидкого металла и высокая чувствительность к колебаниям температуры заливки. Указанные недостатки .Ухудшают механические свойства отливок и снижают стабильность технологического процесса. Целью изобретения является повышение прочности, пластичности чугуна и стабильности процесса модифицирования высокопрочного чугуна в литейной форме.Поставленная цель достигается тем, что модификатор, содержащий гранулированный магний и криолит, дополнительно содержит железокремниймагниевый сплав при следующем соотнсстении компонентов вес,Ъ:Гранулированныймагний 1-20 Криолит 1-10 Железокремниймагииевый сплавКроме того, железокремниймагниевый сплав содержит компоненты в следующем соотношении, вес.:Магний 5 - 10Кремний 40 - 70Железо Остальное 5Ввод в предложенный состав модификатора измельченного железокремний.магниевого сплава фракции 2 - 10 мм способствует равномерному спокойному взаимодействию модификатора с жидким 10 металлом в широком диапазоне температур заливки от 1260 до 1400 фС). Снижение концентрации в модификаторе гранулированного магния также улучшает равномерность структуры 15 и свойств в элементах отливки, заполняемых расплавом в начале и конце заливки.Применение в составе модификатора желеэокремниймагниевого сплава 20 не требует значительных количеств криолита, что снижает объем образующегося при модифицировании шлака и увеличивает чистоту отливки по не- металлическим включениям. Комбинация в составе модификатора гранулированного магния и магния, входящего в железокремниймагниевйй сплав, позволяет резко снизить чувствительность процесса равномерного растворения мо- З 0 дификатора в форме к колебаниям тем" пературы заливки. В частности при низкой температуре заливки скорость растворения магния из одного желеэоаремниймагниевого сплава недостаточна для формирования шаровидного графита. Гранулированный металлический магний способствует более быстрому насыщению расплава необходимым для сфероидизации графита количеством магния, 40При высокой температуре заливки (свыше 1360 - 1400 С) в случае использования для модифицирования в форме только гранулированного магния реакция протекает очень бурно и не 45 достигается требуемая равномерность растворения магния. Дополнительноеиспользование в составе модификаторажелезокремниймагниевого сплава даетстабильное получение шаровидного графита.Помимо этого применение в составемодификатора гранулированного магниярезко снижает общий расход модификатора, что имеет важное значение дляпроцесса внутриформенного модифицирования высокопрочного чугуна,Количество применяемого в составе модификатора измельченного желеэо.кремниймагниевого сплава (98-70)позволяет стабилизировать технологический процесс при колебаниях режимазаполнения формы расплавом, а такжеповысить механические свойства отливок.Общий расход модификатора определяется содержанием серы в сплаве.При содержании серы 0,01 - 0,03 вес,он равен 0,8-1,2 от веса расплава,при содержании серы 0,05 . - 0,08 вес.1,5 - 2,0 от веса расплава.П р и м е р, Сравнительные испытания известного и предлагаемогомодификатора при нижнем, среднем иверхнем содержании ингредиентов проводили с помощью комплексной пробы,изготавливаемой методом Формовки всырую песчано-глинистую форму. Модификатор вводили в реакционную камеру, расположенную между стояком иполостью формы. Конструкция формыпозволяла оценить структуру и свойства металла, модифицированного в начале, середине и конце заполнения формыеПлавка металла осуществляласй виндукционной печиПрименяли исход"ный чугун, содержащий 3,4 С,2,0 81, 0,5 Мп при двух уровняхсеры 0,03 и 0,08 Температура заливки изменялась от 1260 до 1400 С. В таблице приведены результатыплавок,952985 формула изобретения Составитель Т. Платицина Редактор Г. ВолкоВа Техред А.Ач Корректор Г. Решетникаайащ, аащйие ш,агагжЗаказ 6219/44 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5а ю юФилиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул, Проектная, 4 Как видно из таблицы применениепредлагаемого модификатора обеспе-чивает повышение свойств отливоки значительную стабилизацию технологического процесса модифицированияпри неизбежных на практике колебаниях температуры заливки и содержания серы в чугуне . Для низкой температуры заливки предпочтительней применение модификатора при верхнемсодержании гранулированного магния. 10Оптимальный состав содержит ингредиенты при среднем содержаниив соответствии с таблицей),В струвгуре чугуна обработайно-"го предлагаемым модифйкатором, графит имеет форму, близкую к шаровидной, в то время как применение известного состава не обеспечиваетстабильного получения шаровидногографита.20Технология изготовления модификатора заключается в дроблении,взвешивании и перемешивании ингредиентов, Технологияприменениямодификатора включает засыпку его в реак ционную камеру, расположенную в литейной форме и последующую заливку формы жидким металлом.Предложенный состав модификатора прошел стадию промышленной проверки при изготовлении отливки"кольчато-шпоровый каток" агрегатаРВК-З,Б.Испытания дисков показали повышение их эксплуатационных свойств более чем в 3 раза, что позволяет получитьнародно-хозяйственный экономическийэффект более 1,2 мпн. руб, в год. 1. Модификатор для высокопрочного чугуна, содержащий гранулированный магний и криолит, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьавения прочности, пластичности чугуна и стабильности процесса модифицирования в литеййой форме, он дополнительно содержит железокремниймагниевый сплав при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Гранулированныймагний 1,- 20,Криолит 1 - 10Железокремниймагниевый сплав Остальное2, Модификатор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что железокремниймагниевой сплав содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:Магний 5 - 10Кремний 40 - 70Железо Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 697591, кл. С 22 С 35/00, 1979. 2, Авторское свидетельство СССР Р 699019, кл. С 21 С 1/10, 1979.