Брикет для модифицирования чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) 011 2 С 35/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ЬСТВ 3-151-8й редко- . щ о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИ(71) Институт проблем литья АН УССР(54) (57) 1. БРИКЕТ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА, содержащий магний, флюси железо, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения его растворимости, а также прочности и пластичности чугуна и устранения отбела,он дополнительно содержит сплав, содержащий редкоземельные металлы(ФСЗОРЗМ), ферросилиций (с содержанием 42-787. кремния) и один или несколько элем держащей медь, ри следующем с ов, мас.7:МагнийФлюсСплав, содержащиземельные металлы(ФСЗОРЗМ) 1-6Ферросилиций (с содержанием 42-783 кремния) 10-35Один или несколько элементов из группы, содержащей медь, никель имолибден 20-65Железо Остальное Е2, Брикет по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что он содержит сплав редкоземельных металлов с со- С держанием 15-357 редкоземельных металлов цериевой группы (75-85 Х церия, 8 остальное лантан, празеодим, неодим).3. Брикет по и. 1, о,т л и ч а юи й с я тем, что в качестве флюса н содержит плавиковый шпат.Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию составовмодификаторов для получения высокопрочного чугуна.Целью изобретения является повышение растворимости модификатора, атакже прочности и пластичности чугунаи устранения отбела,П р и м е р. Модификаторы-брикетыготовят методом прессования компонентов, предварительно измельченныхдо Фракций менее 2-4 мм и равномерноперемешанных; при этом металлическиемагний, медь, молибден, железо, являясь пластичными составляющими, припрессовании деформируются, сцепляютсяи образуют сплошной каркас, внутрикоторого находятся хрупкие составляющие (сплавы РЗМ, флюс, ферросилиций).Уровень механической прочности брикета регулируется усилием прессованияв зависимости от процентного соотношения пластичных и хрупких компонентов его состава.Пределы содержания в брикете магния (3-15%) выбраны для обеспечениявысокого усвоения его в чугуне, Присодержании менее 3% магния в модификаторе, как установлено опытом, неполучается графит шаровидной Формы, 30а при 15% этого элемента усвоение егов чугуне снижается из-за больших потерь на испарение.Медь, никель и молибден, входящиев состав брикета в виде порошка или.мелких фракций (стружка, сечка, гранулы и т.д.), играют роль легирующихэлементов и препятствуют образованиюкарбидов в структуре чугуна, а в результате прессования смеси, являясь щопластичными составляющими, наряду смагнием выполняют функции крепителябрикета, образуя в нем сплошной каркас. Нижний предел (20%) этих компонентов является тем допустимым количеством, ниже которого не достигаетсятребуемая прочность брикета, Крометого, при меньшем содержании в брикете каждого в отдельности или в сумме ме-,ди, никеля и (или) молибдена прочность чугуна значительно ниже, особенно в случае массивных отливок.Верхний предел (657) меди, никеля,молибдена ограничивается необходимостью наличия в брикете определенныхколичеств других компонентов, в томчисле Ферросилиция, который способствует повышению графитизирующей способности модификатора, измельчениюструктуры и повышению пластичностичугуна,Сплавы РЗМ типа ФСЗОРЗМ с содержанием 15 - 35% РЗМ введены в брикетдля нейтрализации известного антисфероидизирующега действия меди, увеличения количества включений графита вчугуне и повышения механическихсвойств последнего. При этом менее17. сплавов РЗМ не оказывает заметного положительного эффекта, а при более 67 сплавов РЗМ возникает опас"ность появления карбидов в чугуне.Флюс, например плавиковый шпат,способствует улучшению растворимостии усвоению брикета в чугуне, при содержании менее 17. Флюса этот эффектне наблюдается. а при более 87 содержания его в брикете скорость растворения последнего чрезмерно большая,и, кроме того, наблюдается загрязнение металла неметаллическими включениями из-за низкой вязкости шлаков,Железо (в виде порошка, мелкой стружки или гранул), являясь туго- плавкой составляющей, замедляет растворение и испарение магния, а также играет дополнительно роль крепителя. Содержание в брикете железа, как и Ферросилиция, зависит от количества других компонентов.Для проверки эффективности модификатора брикета предлагаемого состава в производственных условиях провели испытания его в сравнении с брикетами известных составов.Испытания модификаторов-брикетов проведены в одинаковых производственных условиях: чугун электропечной плавки при 1450-1470 С обрабатывали в ковше кремнийсодержащими ферросплавами (лигатура типа СМг по ТУ 14-5- 134-81 и Ферросилиций ФС 75 по ГОСТ 14 15-78); полученный расплав (состава, 7.: углерод 3,6-3,8, кремний 2,5- 2,6, марганец 0,65-0,70, хром 0,05- О, 12, сера 0,01-0,02) с температурой 1400410 С через 20-25 мин после такой предварительной обработки заливали в литейные Формы, в литниковой системе которых предварительно помещали модиФикаторы-брикеты, Масса каждого брикета составляла 1000+25 г; количество брикетов в каждой форме определялось ее металлоемкостью из расчета рассхода модификатора-брикета 0,35+12240,02 мас.Х заливаемого в форму чугуна. Длительность заливки составляла 55+5 с.Химический состав брикетов и результаты определения глубины отбела чугуна, обработанного изученными модификаторами-брикетами, на клиновых пробах, данные по удельной растворимости (в г/с) и механические свойства чугуна после модифицирования приведены в таблице 10Из таблицы видно, что скорость растворения брикета предлагаемого состава (ВУ 1-6 и 11-17) составляет 349 417-24 г/с, а модификатора-прототипа(У 9) 10 г/с. Глубина отбела клиновых проб составляет не более 2 мм для предлагаемого модификатора и 40 мм для прототипа (У 9).Использование модификатора-брикета предложенного состава позволяет исключить операцию термической обработки чугуна, повысить его (в среднем на 257) усвоение в чугуне, получить (на 8-14 Х) большую прочности и более высокую (в 2-3 раза) пластичность чугуна в сравнении с известным.,я л е ае а ис сч сч а . ае эа а о ф о л л лсч - л ф м о сч ал л И Ю Л ф ГК Л г ссч сч ф сч сч ф ъ эФ ф счФ ЪГ Ъеф аГ ЪаФ. ф о о о о. счсч сч е