Модификатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик(51)Н. Кл. С 21 С 1/00 Гееудерстееииыа кемитет СССР вв Аеием изебрефеиий ,и етерытийДата опубликования описания 15,02. 83(2) Авторы изобретения Л,А.Неделько, А.И.Храмценков,и А.И.ВозвышаевНаучно-исследовательский и котехнологицеский институт технпроизводства автомобильной пром с.(5 Й) ИОДИФИКА 1Изобретение относится к металлур.гии чугуна и стали, а конкретнее кдигатурам и модификаторам, испольауемым для повышения физико-механичес"ких и эксплуатационных свойств чугуна.В настоящее время для повышенияфизико-механических и эксплуатационных свойств чугуна широко используется модифицирование расплавакомплексными добавками,Известно применение для повышения износостойкости чугунных деталейработающих в условилх тренил-скольжения, следующего модификатора,ь:ферросилиций ФС110-80; графит8-25; бор - остальное. Указанныймодификатор способствует некоторомуповышению износостойкости чугуназа счет измельчения эвтектицескогозерна и упрочению металлическои: матрицы 1 .Однако при повышенных удельныхдавлениях износостойкость чугуна,обработанного этим модификатором, .не обеспечивает надежность и долговечность трущихся пар.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является модификаторследующего состава, вес.Ф: графит80-20; ферросилиций 20-80,Этот модификатор способствует повышению износостойкости цугуна при.удельных давлениях до 1 кг/см 2 Г 2Однако при повышенных давлениях(,свыше 1 кг/см 2)износостойкость такого чугуна значительно снижается.Происходит выкрашивание больших час 35тичек металлической матрицы, которые,попадал между поверхностями трущейсяпары, вызывает чрезмерный износ, апри недостатрцной смазке приводлт кзаеданию и поломке пары.Целью изобретения является повышение износостойкости чугуна при работе в паре с фрикционным материалом.% 1 О 3 99Поставленная цель достигаетсятем, что согласно изобретению модифи-,катор, содержащий графит и Ферросилиций, дополнительно содержит сурьму. и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес,л,:ГраФит 10" 30Сурьма 0,5-25,0Силикокальций 0,5-15ФерросилицииФС) ОстальноеДля получения модификатора в щековой дробилке измельчают сурьмуСу 2 (ГОСТ 1089-73 ), ферросилицийФСГОСТ 1415-70 ), силикокальцийСК(Гост 4762-71). Гранулы сурьмы( 0,1-3 мм ), ферросилиция ( 1-4), силикокальцил 1-2 мм ) и порошковый графит смешивают в лопастном смесителев различном процентном соотношениисоставляющих. Технология модифицирования чугуна таким модификаторомне изменяется по сравнению с используемой для известного модификатора.Модификатор вводится в ковш под струюметалла непосредственно перед заливкой,Р р и м е р . Обработке модификатором подвергается чугун состава,. вес.Ф: углерод 3,3"3,5; кремний 2,0"2,3; марганец 0,6-0,8; Фосфор 0,080,12; сера 0,04-0,07; хром 0,08-0,15",никель 0,10-0,20,Модификатор в количестве 0,304 отвеса жидкого чугуна вводят в разливочный ковш под струю металла притемпературе чугуна - 1430-1460 С.Из модифицированного чугуна отливают плиты размером 200 Х 150 Х 30 мм истандартные цилиндрические образ 4 ы ,ф 30 мм дюжая определения. пределапрочности на изгиб, твердости и иэносостойкости. Износостойкость чугуна определяют на испытательной машине МИМ по схеме "валик-колодочка".Валик ф 40 мм изготовляют из плитмодифицированных чугунов, колодочкуиз холодно-Формованного материалана каучуке марки 6 КХ. Условияиспытания: давление 5 кг/см 2, скорость скольжения - 2,5 м/с, длительность испытания - 50 ч. Потери наизнос определяют весовым методом.Аналогичные испытания проводят с чу 6454 4 гуном, обработанным известным модификатором.Полученные данные приведены в таблице.Обработка чугуна предлагаемым модификатором снижает износ чугуна на 484, на 173 повышает предел прочности и несколько - твердость.Повышение износостойкости чугуна при модифицировании предлагаемым модификатором объясняется следующим.При введении в расплав модификатора происходит взаимодействие графита с ферросилицием и силикокаль 1 з цием с образованием частиц карбида кремния железа и кальция по реакциям: )-еВ 1+С=51 сге и 51 со+С =ьс+с В период охлаждения и кристаллизации расплава в форме карбид кремния разлагается с образованием свободного углерода, который является активным зародышем кристаллизации графита. Благодаря этому исключает-.ся отбел, измельчается эвтектическое зерно, улучшается Форма графита,упрочняется матрица и повышается износостойкость чугуна. Сурьма и графит, входящие в состав модификатора,образуют в цугуне карбидную эвтектику ГеЬ - Ее С-Ге, которая располагается в межзервнных пространствах матрицы в виде разорванной сетки илиотдельных включений. Кальций, образующийся в соответствии с вышеприведенными реакциями, связывает серу и кислород с образованием Са 5, СаО.Возможно также образование в расплаве солеобразных частиц карбида кальция с кристаллической решеткой, подобной графиту, которые являются активными зародышами кристаллизации графита.45.Таким образом, модификатор способствует размельчению эктектицеского зерна, улучшению Формц графита, образованию прочной металлической матрицы с износостойким несущим каркасом из сурмянисто-карбидной эктектики.Экономицеский эффект от использования модификатора для производства литых заготовок составляет 160 тыс,руб, в год.-Ф 0его о ое о о оФ О О4 ьо о 030Ч гО ОФо. о 1 Юо.т 3Ей 11 РХ.Ю.ОО Ха ХХ Т11" - .О О Оо о о Х 33 о У ХХ Р 33 СЬ о У Х е Х Е о ЕО9Ч ХХ 9 9 х 3 9 Х.Х 9 Щв ФСЧ ОО 0 . ф 9 9 т М СЙ л9 сЧ Ч аО 33 33 3- О о Р Х е 15 В Е о 3 о.- Со 1"- Ч И 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 3- 1 О 1 Э 1 3 1 Фф2 Г 1о еЕ ХХхей,З Х ОЕ+ ССО р фСиликокальцииферросилиций 0,5-15,0Остальное Составитель К,СорокинРедактор Л.Повхан Техред О,Неце КорректорИ.Демчик Заказ 846/38 Тираж 566 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Модификатор длячугуна, содержащий графит и Ферросилиций, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости чугуна при работе в паре с фрикционным материалом, он дополнительно содержит сурьму и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес.3:Графит 10" 30 Сурьма 0,5-25,0 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРИ 441285, кл. С 21 С 1/00, 1974.1 В 2. Японская заявка М 54- 119318,