Брикет для модифицирования чугуна

(72 ни зы (56 М Т.Кали О.В.Пу Павлов ВАНИЯ 5 литейному оизводству аеаеЪ ицирования ы в следуюО О-15- 8 10 - 3 20-65 Остальное та являютс еханическа УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОМСТВО СССРСПАТЕНТ СССР) МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4866271/0214,06.9007.02.93. Бюл. Мг 5Днепропетровский металлуртитутВ.П.Каргинов, В.Я.Куровский, В, В,Н,Клименко, В.И.Комляковьков-Уваров, А.В.Вихров и С,П.Авторское свидетельство СССР224349, кл. С 22 С 35/00, 1963,Авторское свидетельство СССР61124, кл, С 22 С 35/00, 1990. РИКЕТ ДЛЯ МОДИФИА Изобретение относитсяпрсиааодстау, а частности к иотл вок из серого чугуна,Известен брикет для модичугуна,содержащий компоненще соотношении, мас. о:МагнийФлюсСплав, содержащийредкоземельныеметаллы (ФСЗОРЗМ)ФерросилицийОдин или несколькоэлементов из группы,содержащей медь,никель и молибденЖелезоНедостатками этого брике выс кая стоимость и низкая(57) Использование: литейное производство, при производстве отливок из серого чугуна, Сущность: в состав брикета для модифицирования чугуна, содержащего магний, графит и железо, дополнительно введены медь, лигатура ФСМг 5 и один или несколько элементов из группы титан, алю- миний и бор, а в качестве графитосодержащего компонента используют сухой коллоидно-графитовый препарат при следу. ющем соотношении компонентов;: мас.ф 4: магний 6-15; сухой коллоидно-графитовый препарат 10-20; лигатура ФСМг 5 10 - 25; один или несколько элементов из группы титан, алюминий, бор 5 - 10; железо 10-20; медь 10-54. прочность. Поскольку он предназначен для внутриформенного модифицирования при получении отливок из чугуна с шаровидным графитом, то он имеет малый удельный вес и непригоден для ковшевого модифицирования при получении отливок из серого чугуна с пластинчатым графитом.Наиболее близким по технической сущности и составу к предлагаемому является брикет для получения серого чугуна, который содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%;Магний 3-5 Графит 8 - 10 Железо Остальное Недостатками известного брикетаявляются нестабильность результатов модифицирования, что объясняется большим содержанйем в нем железа, образующимсплошной тугоплавкий каркас, и малым со- нейтрализацию отбеливающих элементов - держанием графитизйрующих компонен- " серы и кислорода, удлиняет действие модитов, а также низкая прочность получаемого фицирующего эффекта и расширяет возчугуна. можность применения брикетов приЦелью изобретения является повыше модифицировании высокосернистых ваграние стабильности результатов модифициро-ночных чугунов.вания и прочности получаемого чугуна. Таким образом, в заявляемом брикетеУкаэанная цель достигается тем, что в комбинация графитизирующих элементовсостав брикета, содержащего магний, гра- . обеспечивает графитизацию чугуна за счет фит и железо, дополнительно введены медь, "О комплексного влияния и обеспечивается силигатура ФСМг 5 и один или несколькоэле-: нергетический принцип их действия.ментов из группы титан, алюминий, бор, а в Пределы содержания компонентов в сокачестве графитсодеркащего материала су- ставе брикета обосновываются следующим.хой коллоидно-графитовый препарат, при Магний в пределах 6-15 мас.0 обеспеследующем соотношении компонентов, 15 чивает графитизацию чугуна за счет связымас,0 ; .вания отбеливающих элементов - серы иМагний 6-15 кислорода. Вследствие низкой температуры Сухой коллоидно-гра-" кипения при температурах модифицировафитовь 1 й препарат,. 10-20ния он закипает и образующиеся пары магЛигатура ФСМг 5 15-25 20 ния способствует постепенному Один или несколько разрушению брикета, а имеющийся при элементов из группы:этом барботак обеспечивает равномерное титан, алюминий, бор 5-10 распределение графитизирующих компоЖелезо, 10-20 .нентов брикета по всему объему обрабатыМедь .: 10 - 54 25 ваемого расплава. При содержании магния Повышение стабильности результатов менее 6 мас.б такоевлияниеегоснижается,модифицирования и прочности получаемо- что приводит к снижению стабильности рего чугуна достигается следующий: "зультатов модифицирования, а при содерналичием в составе брикетаультрадис- кании магния более 15 мас,70 начинаетперсныхчастицуглерода(0,1-2 мкм) колла- ЭО проявляться отбеливающее влияние магидно-графитового препарата, явля 1 ощихся ния, что приводит к появлению в структуре более активными центрами графитизации, " чугуна цементита и снижению прочности чучем частицы криСталлйческого графита, по- гуна." вышающих количество эвтектических зе- Графитсодержащий материал в видерен, З 5 графита-коллоидного препарата в пределахналичием в составе брикета меди, пас-.10 - 20 мас.70 обеспечивает насыщение рассивирующейультрадисперсный графит гра- плава ультрадисперсными частицами угле- фито-коллоидн ого концентрата,рода; явля 1 ощихся активными центрами увеличивающей удельный вес брикетов до графитизации, При содержании в брикете значений, близких к значениям удельного 40 графитсодержащего материала менее 10 " веса жидкого чугуна, повышающей скорость мас.снижается степень графитизации, арастворения брикетов, оказывающей до-при содержании его более 20 мас.0 снижаполнительное графитизирующее и перлити- ется механическая прочность брикетов, увезирующее влияние на структуру чугуна;" личивается осыпаемость его кромок.наличием в составе брикета лигатуры 45 Лигатура ФСМг 5 в пределах 15 - 25 б ФСМг 5, обеспечивающей повышение сте- способствует повышению степени десульпени графитизации за счет более полной фурации и раскисления, а также обеспечидесульфурацйи и раскисления расплава, а -. вает получение в расплаве микрообьемов с " также создания высококремнистых микро- пониженной активностью углерода. При сообъемов чугуна с повышенной активностью 50 держании менее 15 такое ее влияние незначительно, а при повь 1 шении содержаниятналичием в составе брйкета элементов, . более 25 снижаются удельный вес и мехаиме 1 ощих высокое химическое сродство снйческая прочность брикета, снижается стаазотом титан, алюминий, бор) и нейтрали- бильность результатов модифицирования, зующих его отбеливающее действие путем 55 Один или несколько элементов из груп- . связывания в стойкие йитриды, которые яв- " пы титан, алюминий, бор при содержанииляются дополнительными центрами кри-10% обеспечивают повышение стабильности результатов модифицирования ивболее высокйм содержанием в брикете: прочности чугуна путем нейтрализации отмагиия, что обеспечивает более полиую беливающего действия азота и ииокулиро5 1792999 6 ва ия расплава образующимися нитрида- брикетов следующего состава, мас,%: магми являющимися дополнительными актив- ний 10,5; железо 15; коллоидно-графитовый ны и центрами кристаллизации. При препаратмарки С 1(ОСТ 6-08-431-75)15;лисо ержании их менее 5 мас.% их недоста- гатура ФСМг 520; титан 7,5; медь 32. Темпето но для полной нейтрализации азота, по ратура выпускаемого металла 1450 С. эт му влияние на структурообразование и После счистки шлака заливалистандарт.- пр чность чугуна незначительно, При со-. ные технические пробы на исследование де жании более 10% титана и бора избы- структуры и механических свойств чугуна. Мото ные титан и бор начинают проявлять дифицированный чугун заливали в формы от еливающее влияние, а алюминий ухуд двухслойных прокатных валков после эаверша т литейные свойства чугуна. шения кристаллизации рабочего слоя иэ высоЖелезовпределах 10-20 мас,%обеспечи- колегированного отбеленного. чугуна с целью вает необходимую механическую прочность формирования сердцевины и шеек из серого бр кетов. Нижний предел (10 мас.%) содержа- модифицированного чугуна, обеспечивающени железа является тем допустимым количе го высокие покаэателй прочности и хорошую ст ом, при котором брикет обладает обрабатываемость шеекитреф валков. дос аточной для использования прочностью. Число центров кристаллизации графита Пр увеличении содержайия железа более 20 определяли путем подсчета количества аусма .% снижается растворимость брикета и тенито-графитовых зерен в 1 см 2 поверхноуме ьшается доля графитизирующих компо сти травления макрошлифа (Справочник по нен ов в составе брикета. чугунному литью, Под ред.Гиршовича Н.Г. -Медь в количестве 10 - 54 мас.% обеспе- М., Металлургиэдат, 1971). Стабильность речив ет графитизацию чугуна в эвтектиче- зультатов модифицирования оценивали пу:- ско интервале температур затвердевания тем йодсчета дисперсиси(о 2) значений. и и рлитизацию структуры в эвтектоидном 25 прочности по результатам 10 испытаний по инт рвале, что обеспечивает повышение следующей формуле про ности чугуна. Имея высокий удельный вес и низкую температуру плавления, она-2 уве ичивает скорость растворения брикета о ф о 1 2 тй от и у учшает усвоение магния чугуном, При 30 сод ржании не менее 10% уменьшается колич ство перлита и снижается прочность чу- где й- значение предела прочности по регун, а при увеличении более 54 мас % зультатам испытаний; уве ичивается стоимость брикета и умень- о - среднеарифметическое значение шае ся доля других более эффективных гра предела прочности по результатам испыта- фит зирующих компонентов. нии (10)езультаты сопоставительных испыта-Результаты испытаний приведены в ний брикетов известного и заявляемого со- табл 2 ста ов приведены в табл, 1 и 2, Как видно из. Таким образом, применение заявляемоних, рименениезаявляемыхбрикетовобес го брикета для модифицирования чугуна печ вает более высокий уровень прочности, обеспечивает повышение прочности на 48- При енение коллоидно-графитового препа 58% при снижении дисперсий значений израт в составе брикета обеспечивает более мерения прочности в 4-6 раз. выс кийуровень прочности чугуна посрав- Применительно к эксплуатации двухнен ю с использованием графита в качест- .45 слойных пРокатных валков на металлургичеве г афитсодержащего материала эа счет ских заводах будет обеспечено повышение увел чения числа центров кристаллизации эксплуатационной стойкости валков за счет гра та (плавка 7). уменьшения поломок прокатных валков, ар и ме р. В индукционной печи ИЧТтакже повышение производительности провып авляют 6 т чугуна для формирования катных станов за счет снижения продолжисерд евины двухслойных прокатных валков тельности их простоев наперевалку валков исп нения ЛПХНд. Химический состав и замену вышедших из строя, а также улуччугу а, следующий, мас.%: С 3,64; Мп 0,41. шение качества проката. 9 1, 1; Р 0,24; Я 0,05; Сг 0,17; Й 3 0,21. Не 55 Зкономический эффект от внедрения пос едственно перед выпуском чугуна в брикетовзаявляемогосоставана вальцеликово на дно последнего укладывают 12 кг тейных заводах составит 1290 тыс,руб.1792999 Формула изобретения коллоидно-графитовый препарат при следующем соотношении компонентов, мас.;:Магний 6-15 Сухой коллоидно-графитовый препарат 10 - 20: лигатура ФСУГ 5 15-25Один или несколькоэлементов из группы титан,алюминий, бор 5 - 10 Железо . 10-20 Медь 10-54 Брикет для модифицирования чугуна, содержащий магний, графитсодержащий компонент и железо, о т л и. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности модифицирования и прочности чугуна, он дополнительно содержит медь, лигатуру ФСМГ 5 и один или несколько элементов из группы титан, алюминий, бор, а в качестве графитсодержащего компонента - сухой ТаваицаСодер. ание, мзс, 3 Воеаоидйо.графитоеьга игатурвФСМг 5 Медь Титан ГрафитЖеееео 1в 10 20 22 6 4 32 1 О зеь 1 О 12 ГО Гг з 5 10 Гг 52,5 а вриеет иееастного состава,ьь врикеттг дреддагаеьгого состава. вьь в уь в вь 1 оффРеда, угун, полученный с использованием брикета известного состава.Чугун, полученный с использованием брикетов заявляемого состава Составитель В.Карг Техред М.Моргентал 483Тираж , ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат,"Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101,