Модифицирующая смесь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт и Павлодарский тракторный завод им. В.И.Ленина(56) 1. Патент Японии 22 51-28250,кл, С 21 С 1/10 опублик. 1976,2. Авторское свидетельство СССР(54)(57) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ дляпредварительной ковшевой обработкичугуна, включающая железокремниймагниевый сплав, ферросиликебарий, о т" л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения расхода сфероидиэирующей добавки при последующем внутри-. форменном модифицировании, повьааения механических свойств высокопрочного чугуна при содержании серы в расплаве 0,05-0,1 и стабилизации технологического процесса, она дополнительно содержит ферросиликомишыеталл при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ Железокремйиймагниевый сплав 10-70 ферросилико барий ферросиликомишметалл ОстальноеИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам модифицирующих смесей для предварительной ковшеной обработки чугуна, и может быть широко использовано при массовом производстве отливок для авто" мобильной и тракторной промышленности.Известны в литейном производстве модифицирующие смеси для ковшевой об" рабски чугуна, содержащие чистый маг;10 ний, его сплавы и композиции данных сплавов с другими добавками.данные смеси применяются, в основ" ном, для ковшевого модифицирования нысокопрочного чугуна в количестнах 15 от 2,5 до 4 н зависимости от содержания серы в исходном расплане 1).указанные модифицирующие смеси находят также применение при предварительной коншевой обработке расплава с последующей,сфероидизирующей,обработкой расплава н литейной Форме магнием с целью получения высокопрочно" го чугуна с шаровидным графитом. Однако они не обеспечивают при этом получения стабильных механических свойств чугуна, кроме того, требуется повышенный расход модифицирующей смеси и магния при последующем внут" рифоря нном модифицировании.Наиболее близкой к предлагаемой по составу и :1 остигаемому эффекту является модифицирующая смесь, содержащая железокремниймагниеный сплав в количестве 20-75, Ферросиликобарий 12"73, еиликокальций 7-10. Указан- Л ная смес.ь применяется для получения тонкостенных отливоМ иэ нысокопрочного чугуна с шаровидным графитом без Ьтбела. Железокремниймагниевый сплав, Ферросиликомагний, эходящий н состан 4 О модифицирующей смеси, способствует образонанию шаровидного графита н отлинках. Ферросиликобарий и силикокальцнй снижают с;клонность чугуна к отбелу 2)45Недостатками известного состава модифицирующей смеси является наличие снликокальция, принодящвго к шлакованию смеси, высокая чунствительность степени усноения модифицирующей смеси от колебаний температуры обработки, а также поньшлнный расход модификатора на последующее внутриформенное модифициронание магнием, Наличие силикокальция н модифицирующей смеси приводит к шлаковаиию добанки. Оео" 55 бенно заметно влияние этого процесса на равномерность растворения при пониженных температурах обработки (1280-1330 С). Указанные недостатки ухудшают механические свойства отли нок и снижают стабильность. технологического процесса.Цель изобретения - сокращение рас" хода сферщщизирунхцей добанки при последующем ннутриформенном модифициро 4 нанни, пойышение механических свойств нысокопрочного чугуна при содержании серы н расплаве 0,05-0,1 и стабили" зация технолонического процесса.Поставленная цель достигается тем, что модиФицирующая смесь, включающая железокремниймагниевый сплав, ферро" силикобарий, дополнительно содержит Ферросиликомишметалл при следукщем соотношении компонентов, вес.:Железокремниймагниевый сплав 10-70Ферросиликобарий 5-25Ферросиликомишметалл ОстальноеВвод в состав модифицирующей смеси Ферросиликомиахлеталла, содержащего 20-40 редкоземельных металлов, способствует улучшению равномерности структуры и свойств в элементах отливки, поныдению механических свойств нысокопрочного чугуна при содержании серы н исходном расплаве от 0,05 до 0,10 вследствие глубокого раскисленияи частичной его десульфурации.Установлено, что верхний пределсодержания желеэокремниймагниевогосплава, содержащего 5-10 магния,определяется необходимостью обеспечения санитарных норм газопылевыделения н зоне обработки расплава, нижний обуславливается необходимостьюдостаточной степени десульфурацинрасплава при повышеиномсодержаниисеры. Состав железокремниймагниевогосплана соответствует марке ЖКМ. 5-108магния н нем обеспечивает спокойноерастворение модификатора, 40-70кремния дает снижение температурыплавления ингредиента.Величина дсбавки ферросиликобария,содержащего 10-30 бария, определяется необходимостью, с одной стороны,улучшить Форму графитовых включенийсечениях отлинок с различнойной и снижением склонности чугуна котбелу (нижний предел 5), с другойстороны, ограничена (верхний предел25) вьиду относительной дорогостои"мости ингредиента и последующего низкого прироста достигаемого положительного эффекта.При выборе концентрации Ферросиликомишметалла исходят из способностиданного ингредиента улучшать формуграфитовых включений, равномерностьструктуры отлиаки, Срдержанием РЗМ(20-408) обеспечивает хорошее усвоение РЗМ 208) и сильное раскисляющееи десульфурнрущаее дейстние (до 40),Общий расход модифицирующей смесиопределяется содержанием серы н сплаве. При содержании серы 0,01-0,038он равен 0,10-0,3 от веса расплава,при сере Ор 05-0,10, 0,3-0,6 чт веса расплана,1014911 Таблица 1Ю ю юаф В Ю Ю Е Е Состав модифицирующей смеси, вес. Смесь тюЮюЮюЮИЮ Ферросйликоюпюеталл Жерезокремний магниевый сплав Е ВЮ а 1 Известная 50 45 Предлагаемая;Нижний предел 10 Остальное Среднийпредел 40 15 Верхнийпредел 70 25 П р и м.е р. Технология получейия высокопрочного чугуна включает предварительную ковшевую обработку расплава известной и предлагаемой смесями при нижнем, верхнем.н среднем содержании ингредиентов, а также последующее внутриформенное сфероидизирующее модифицнрование магнием в виде .желеэокремниймагниевой.лигатуры с 5-10 магния.В табл. 3 приведены составы известной и предлагаемой модифидирующей смесей в табл. 2 - свойства отлитвокМю ферросилико- Силикокальбарий цийЗаказ 3135/22 Тираж 568 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП ФПатентф, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Сравнительные испытания известнойи предлагаемой модифицируюцей смесипроводят с помоцью комплексной пробыизготавливаемой методом формовки вструю песчано"глинистую форму. Сферо"идизируааий модификатор вводят в ре-. 5акционную камеру, расположенную между стояном и полостью Формы. Расходмодифииатора составляет 1-2 от ме.таллоемкости формы. Конструкция Фор"мы позволяет снизить структуру и 10свойства металла, модифицированногов начале, середине и конце эаполнения Формы, а также оценить свойстваталла в различных сечениях отливки.Плавку металла осуществляют в индукционной печк. Применяют исходный чугун, содержащий,С 3,4, 81 2,01Мп 0,5 при двух уровнях серы 0,05и 0,10. Температуру заливки изменяют от 1260 до 1420 еС,20Исходный расплав перед заливкойв форму подвергают предварительнойковшевой обработке известной и предлагаемой модифицируехцей смесям с рас.ходом, равньак 0,34; 0,5 от веса 25расплава при содержании серы в немО,Ь 5 и 0,1 соответственно,Применение предлагаемой модифицирующей смеси обеспечивает повьааениесвойств отливок и значительную стабиЭдюзацию технологического процесса мо 1 дифицирования при неизбежных на .практйке коебаниях температуры обработ-,ки и содержания серы в расплаве. Длянизкого содержания серы в мсходномрасплаве предпочтительно применениемодифицирующей смеси при верхнем содержании ингредиентов в смеси. Приповьазенном содержании серы соответственно - при нижнем содержании ингре"диентов. Оптимальный состав содержитингредиенты при среднем содержании(таб. 1), Расход смеси зависит от .содержания серы в исходном расплавеи находится в пределах 0,2"0,6 отвеса расплава. В структуре чугуна,обработанного предлагаемой модифицирукщей смесью, графит имеет формублизкую к ыаровидной, тогда как при,менение смеси известногосостава необеспечивает стабильного полученияюаровидного графита после сфероидизирукщей обработки расплава в линейнойформе. Применение предлагаемой смесидля предварительной ковшевой обработки чугуна позволяет также в 1,2-1,5раза сократить расход магния на внутриформенное модифицирование,Экономический эфФект составляет