Модифицирующая смесь

СО 103 СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 ц 4 С 21 С 1/00,ГОСУД АРСТ 8 ЕНН ПО ИЗОБРЕТЕНИ ПРИ ГКНТ СССР И КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ БРЕТЕН ОПИСАНИ У 4321690/2316.08.8715,09.89.н(46 ( л, 9 34урболитейный завода БюМак еев скин,В. КуйбышеН.П. Лыков,ва, А,НСоГолуб А,П.Б,В. Станил л им раля, В.В1,М. Удодо, А Ф, Али А.И. Я Д менк лев,едирквский ек- мо(о 0 УглеродОтходы сварочного флюса см 20-80 9-30 Чугунная стружка При этом отходы ссодержат следующие к арочного флюсампоненты, мас.7:35-4622-413-102-11 кись кремни кись марган тфл Окис Окис льция магния 4 4 кис на Оки Оки ирк 5 алюмини ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛ(5) Изобретение относится к литейному производству, в частности к смесям для модифицирования чугуна, Цельизобретения - снижение стоимости смеси при сохранении высокого модуля кольцевой прочности чугуна, МодифицируюИзобретение относится к литей роизводству, в частности к есям для модифицирования чугуна,Цель изобретения - снижение стоиости смеси при сохранении высокого одуля кольцевой прочности чугуна.Смесь, содержащая стружку магнийитиевого сплава, углерод, дополниельно содержит отходы сварочногоюса и чугунную стружку при следуюемсоотношении компонентов, мас.З:Стружка магнийлитиевого сплава 10-40 2щая смесь содержит стружку магний- литиевого сплава, углерод, отходы сва- рочного флюса и чугунную стружку при с едующем соотношении компонентов, мас.7: стружка магнийлитиевого сплава 10-40; углерод 1-1 О.; отходы сварочного флюса 20-80; чугунная стружка 9- 30. При этом в отходы сварочного флюса входят следующие компоненты, мас.йф окись кремния 35-46; окись марганца 22-41; окись кальция 3-10; окись Магния 2-11; окись титана 4-7; окись циркония 4-7, окись алюминия 0,5-5; окись железа 0,5-2; фтористый кальций 5-12, Дополнительный ввод в состав смеси отходов сварочного флюса и чу- а гунной стружки повышает степень усвоения компонентов магнийлитиевого сплава, позволяет сохранить на высоком уровне модуль кольцевой прочности чугуна при существенном (в 5-10 раз) снижении стоимости смеси. 1 з.п. ф-лы, .2 табл.1507805 35 Окись железа 0,5-2Фтористый кальций 5-12Стружка магнийлитиевого сплава со 5 держит следующие компоненты, мас%:Литий 7-9Алюминий 4-6Кадмий 3-5Церий 0,01-0,2 10Марганец 0,1-0,4Цинк 0,8-2Магний ОстальноеНаличие в рафинирующе-модифицирующей смеси отходов сварочного флюса 15 в количестве 20-80% позволяет более эффективно устаиваться таким активным элементам-модификаторам из стружки магнийлитиевого сплава как литий, магний, церий, цинк, кадмий, 20 которые способствуют получению в чугуне вместо пластинчатой формы графита,вермикулярной и.шаровидной. При этом отходы сварочного флюса способствуют разжижению образующихся шлаков, предохраняют от окисления элементы- модификаторы, а из отходов сварочного флюса восстанавливаются легирующие элементы - цирконий, марганец, способствующие повышению механичес ких свойств чугуна.При содержании в смеси менее 207. отходов сварочного флюса его действие как рафинирующего, защитного флюса не проявляется.Ввод более 80% отходов сварочного флюса в состав модифицирующей смеси приводит к снижению жидкотекучести смеси, происходит ее окомковывание, что сказывается на плохой усвояемос ти в чугуне модифицирующих и легирующих компонентов.Чугунная стружка в составе модиФицирующей смеси в количестве 9-30% способствует лучшему. усвоению модифицирующих элементов магнийлитиевой стружки, предохраняет их совместно с рафинирующим флюсом (с отходами сварочного флюса) от угара, окисления, При этом чугунная стружка способствует утяжелению модифицирующей смеси, что предохраняет ее от быстро-, го всплывания на поверхность жидкого чугуна. Этим также усиливается эффективность модифицирования смеси, При наличии в смеси менее 9% чугунной стружки ее действие на эффективностьмодифицирования смеси не проявляется, Ввод в смесь более 30% чугунноц стружки приводит к ухудшению растворимости модифицирующей смеси и, как результат, к понижению ее модифицирующей способности.Углерод в составе смеси в количестве 1-107 способствует.кристаллизациичугуна без структурно-свободных карбидов. При содержании в составе менее17. углерода его действие на созданиеактивных центров кристаллизации граФита малоэффективно. Ввод в составсмеси более 107 углерода приводит кобразованию спели,Наличие в составе смеси стружкимагнийлитиевого сплава в количестве10-407, содержащей активные элементымодификаторы (магний, литий, церий)и микролегирующие элементы (алюминий,кадмий, марганец), способствует повышению механических свойств чугуна,При содержании в смеси 10% магнийлитиевой стружки в структуре чугунаобразуется недостаточное количествографита шаровидной и вермикулярнойформы, что приводит к снижению механических свойств чугуна.Ввод в состав более 40% дефицитноймагнийлитиевой стружки при наличии всоставе дешевого рафинирующего флюса(отходов сварочного флюса) являетсянецелесообразным и экономически не вывыгодным. Отсутствие в составе модифицирующей смеси силикокальция, выполняющего как рафинирующую, так и, в основном, графитизирующую роль вчугуне, и замене его рафинирующим флюсомне сказывается на эффективности Модифицирования чугуна, на повышенииего механических свойств. При этомсебестоимость применяемой смеси с раФинирующим флюсом значительно снижается.ФМодифицирующая смесь приготавлива-ется в смесительных барабанах, кудакомпоненты поступают из бункеров дляхранения, Отходы сварочного флюса марок АН 60 (ГОСТ 9087-81) и АН 65 (ТУ14-11-22-54-77) имеют фракционный состал 0-2 ммСтружка магнийлитиевогосплава размером 2-5 мм является отходом производства и марки не имеет.Углерод используется в виде графитаГЛС(ГОСТ 17022-81), фракционныйсостав 0-2 мм.Для испытаний подготовлены составы модифицирующих смесей, приведенных в табл, 1.5 15078Составы 1-5 соответствуют верхним, нижним и средним значениям предлагаемой смеси.Со тавы 6-8 соответствуют значес5ниям, выходящим за верхние и нижниесодержания смеси,Стоимость смеси определяли, исходя из данных прейскуранта 1 Р 01-05.При, этом стоимости равны; отходовсварочного флюса 13 руб. за 1 т,стружки магнийлитиевого сплава207 руб. за 1 т, чугунной стружки -25 руб, за 1 т соответственно. Стоимость графита в среднем равна 75 руб.за 1 т,Исследование состава смеси проводили на базовом составе чугуна, содержащем, мас.З: углерод 3,5; кремний 2,4; марганец 0,6; хром 0,1;20фосфор 0,15; сера 0,12.Чугун плавили в вагранке с копильником емкостью 1 О т. Температура перегрева чугуна составляла 1350 С. Расход смеси составлял 0,5 от массы25,жидкого металла. Смесь загружали надно ковша перед выпуском металла из.копильника, Трубы отливали по заводской технологииДля исследования механическихсвойств, макро- и микроструктурногоанализов от труб отбирали кольцевыепробы и испытывали в соответствии сГОСТ 9583-75.Результаты испытаний приведены втабл. 2,35Как видно из приведенных данных,наилучшие показатели по модулю кольцевой прочности получены при использовании составов модифицирующей смеси 1-5, При модифицировании чугунасоставами, отклоняющимися от верхнегои нижнего предела по основным компо-нентам (смеси 6-8), модуль кольцевойпрочности несколько ниже из-за плохо 45го усвоения модифицирующих элементовсмеси (магния и лития). При модифицировании чугуна известным составом 056(смесь 9) модуль кольцевой прочности находился на одном уровне с предлагаемыми испытываемыми составами смеси (смеси 1-4).Снижение стоимости от применения предлагаемого состава модифицирующей смеси по сравнению с известным составляет 420 руб. на 1 т. При этом эффективность модифицирования и механические свойства чугуна труб находятся на одном уровне, как при применении известного состава модифицирующей смеси,Формула изобретения 1. Модифицирующая смесь для обработки чугуна, включающая стружку магнийлитиевого сплава и углерод, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости смеси при сохранении высокого модуля кольцевой прочности чугуна, она дополнительно содержит отходы сварочного флюса и чугунную стружку при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Углерод1-10Стружка магнийлитиевого сплава 10-40Отходы сварочного флюса 20-80Чугунная стружка 9-302. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что отходы сварочногофлюса содержат следующие компоненты, мас.7:Окись кремнияОкись кальцияОкись титанаОкись алюминияФтористый кальцийОкись марганцаОкись магнияОкись цирконияОкись железа1507805 Содержание компонентов, мас.7 Стоимость Смесь смеси,руб,/т ОтходысваУглерод Силикокальций Стружка чу- гунная Стружка10 25 40 40 10 9 41 40 30 65 Микроструктурачугуна свойства Модуль кольце вой Твердость,НВ прочности кг/мм 72 197 2 75 207 3 76 207 4 76 207 Смесь Механические Таблица 1 Таблица 2ЩФеррито-перлитная, перлита -12 Е.Графит - шаровидный + вермикулярныйФеррито-перлит",ная, перлита4 ХГрафит - шаровидный + вермикулярныйФеррито-перлитная,перлита -167.Графит - шаро-видный + вермикулярныйФеррито-перлитная, перлит -4 ЕГрафит - шаровидный + верми- кулярный10 1507805 Продолжение табл. 2 Мнкроструктурачугуна Смесь Механические свойства(извес гная) Составитель А. БармыковТехред М.Моргентал Корректор Т. Палий Редактор Н, Киштулинец Заказ 5519/30 Тираж 530 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ВНИИПИ Государственного113035,Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101