Модифицирующая смесь

(54) (57) МОДИФИЦИРУЮЩАЯвращая магний, сидикокалмишметалл и ферросилицийч а ю щ а я с я тем, чповышения механическихстостенных отливок из чполнительно содерзат фе.и плавиковый шпат при сотношении компонентов,МагнийСиликокальцийСиликомишметаллФерромарганецПлавиковый шпатФерросилиций Остал одерико-,ьюола доецсо, Н.Шты литья АН УСС ьство ССС 1975. тво СССР 1970. тво СССР 1979.те /О тель 35/О тель 35/О ЮСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВДЕТВЪС50 Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству, и может быть использовано длямодифицирования чугуна.Известен модификатор 1 следую" 5щего состава, мас. 3:Магний 5-10Кальций 5-15РЗМ 1-10Железо 1-15 10Никель 10-20Марганец 10-20Медь 10-20Углерод 0,5-6Барий 3-15 15КремнийОстальноеЕго недостатком является непостоян -ство химического состава, вызванноерасслоением компонентов лигатуры припроизводстве, а именно: марганца, 20углерода, кальция, магния, никеля.Это в свою очередь приводит к колебанияМ химического состава чугуна, егоструктуры и,механических свойствв отливках, что недопустимо при серийном и массовом их производстве.Известен также модификатор 12следующего состава, мас. Х:Магний 2-530Кальций 8-30РЗИ 0,1-5Барий 2,1-10Железо до 15Кремний ОстальноеНедостаткам данного модификатора35является повышенное содержание кремния. При обработке чугуна содержаниекремния увеличивается из-за этогоне менее, чем на 2 . С учетом ещефч 2 Й кремния в самом чугуне суммарноепревышает 4 Х, в результате чугун становится непригодным для деталей ответственногоназначения из-за повывенной хрупкости,Наиболее близкой по составу и дос 1 игаемому эффекту к предлагаемойявляется модифицируюпРХ смесь 31,содержащая, весХ:Магний 4-12Силикокальций 16-20Силикомишметалл 6-9Графит 3-15Карналлит 5-10Ферросилиций ОстальноеНедостатком известной модифицирующей смеси является высокое суммарноесодержание ферросилиция, силикокаль-,ция, силикомишметалла и графита, ко-,торые являются сильными графитизаторами и ферритизаторами структуры чугуна. Поэтому получить перлитную структуру в массивном литье с толщиной стенки более 30 мм проблематично особенно в чугунах ваграночной плавки.С другой стороны, наличие графита в составе смеси ускоряет процесс взаимодействия чугуна с модифицирующей смесью за счет повышения теплопровадности последнего что вызывает несотответствие времени заполнения ковша с временем реагирования чугуна со смесью. Это в свою очередь вызывает ухудшение качества литья по форме графита.Цель изобретения - повышение механических свойств толстостенных отливок иэ чугуна.Указанная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая магний, силикокальций, силикомишметалл и ферросилиций, дополнительно содержит ферромарганец и плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас. Ж: Магний 6-8Силикокальций 16-20 Силикомишметалл 6-9Ферромарганец 20-30 Плавиковый шпат 5-10 Ферросилиций Остальное Дополнительное введение в состав смеси ферромарганца позволяет получить структуру основы. ваграночного чугуна (ВЧ), преимущественно перлитной, ферромарганец уменьшает размер графитовых глобулей и сорбитизирует перлит, тем самым повышает,механичес. кие свойства ВЧ в отливках. При содержании Ферромарганца ниже 202, количество Фферита в структуре чугуна растет, а при содержании ферромарганца вьппе 30% смесь реагирует с чугуном бурно, что сопровождается большим пироэффектом и низким ее усвоением расплавом.Содержание в смеси плавикового шпата объясняется наличием в ее составе ферромарганца. Плавиковый шпат компенсирует увеличение объемной концентрации магния при замене части ферросилиция на ферромарганец, так как удельный вес ферромарганца вьнпе удельного веса Ферросилиция. Поэтому, чтобы не увеличивать суммарное содержание кремния в смеси при постоянст10977 Таблица 1 Предлагаемый 18 520 525 7стально Остальноеф Остальное 2 3 10 альн 0 тальное звест 0 Остальное н ве степени усвоения магния чугуном необходимо применять флюс, в данном случае плавиковый шпат. Нижний предел содержания плавикового шпата соответствует нижнему пределу ферромарганца, а верхний его уровень - максимальному содержанию Ферромарганца.Пределы содержания магния в предлагаемом модификатореобеспечивают 1 О получение графита шаровидной формы в структуречугуна.при достаточно высокой степени усвоения магния. При содержании магния: в смеси ниже 67., прочностные свойства чугуна будут 15 низкими за счет ухудшения шаровидной формы графита.Чугун, обработанный модифицированной смесью, которая содержит магний выше 8%, затвердевает с отбелом. Про О цесс модифицирования протекает бурно, степень усвоения магния при этом низкая.Содержание снликокальция в предла. гаемом модификаторе не препятствует 2 равномерному испарению магния, растворению цериевого мишметалла и ферромарганца. При содержании силикокальция ниже указанного предела в структуре чугуна появляются "черные пят- на", механические свойства при эТом уменьшаются. При заоптимальном содержании силикокальция в смеси последняя не работает и получить высокопроч ный чугун весьма проблематично.Силикомишметалл в указанных пределах наиболее благоприятно уменьшает отбел в структуре чугуна, спп 01 асобствует уменьшению влияния демодифицирующих элементов, количествокоторых в чугуне ваграночной плавкизначительно. При обработке чугунасмесью, содержащей меньше, чем 6 Х,механические свойства чугуна падают,а при содержании в смеси более 9 Хсиликомишметалла, в структуре появляется отбел.П р и м е рЧугун выплавляют впятитонной вагранке с кислой футеровкой, химический состав его следующий, вес, Х: С 3,35; М 2,46; Мп 0,6;Б О, 1; Р 0,1; Ре Остальное.Температура на желобе вагранкисоставляет 1380-+20 С. Механическуюсмесь Фракцией не более 5 мм изготовляют простым смешиванием ее компонентов. В качестве компонентов модифицирующей смеси применяют следующие материалы: магний МГП 1 ТУ 6-01-904-74,силикокальций СК 15, ГОСТ 4762-81,силикомишметалл СПЕИИШ 1,ТУ 14-5-78-76, Ферромарганец ФМп 80ГОСТ 47 55-80, Ферросилиций ФС 75,ГОСТ 7618-80.Расход предлагаемой и известноймодифицирующей смеси составляет 2 Хот веса жидкого чугуна.Иодифицирование чугуна осуществляют "сэндвич"-процессом, включающимзагрузку модификатора в приямок надне ковша, укрытие его скрапом и сливметалла в ковш так, чтобы струя непопадала на приямок.Компонентный состав предлагаемогои известного модификаторов приведенв табл, 1.1097701 Послемодифицирования чугун раз-ливают по формам, в которые устанавливают приливные пробы с толщиной стенки не менее 30 мм, из них вырезают образцы для химического и струк 5 Фтурного анализов, а также для механических испытаний.Химический состав, структура и механические свойства ваграночного чугуна даны в табл. 2.9 1097701 10Пределы прочности на разрыв и при мым модификатором по сравнению с изгибе, относительное удлинение и известным обеспечивает увеличение стрелу прогиба (Г) определяют на раэ- . содержания перлита и повышение мехарывнои машине модели Р, согласно нических свойств.ГОСТ 1497-73 ГОСТ 14019-80, твердость - на твердомере ТШ 2 М по ГОСТ Применение предлагаемой модифнци-59, ударная вязкость - на образ- рующей смеси в сравнении с известной цах без надреза на установке ТМ 2за счет повышения качества, чугуна по ГОСТ 9454-78. обеспечивает повышение стойкости деКак видно из табл. 2, проведенные 10 талей прессоборудования в3 раза, сравнительные испытания показали, что и определяет экономическую эфчто модифицирование чугуна предлагае- фективность ее использования.Составитпль О.ВеретенниковРедактор П.Макаревич Техред С. Легеза Корректор А.ЗимокосовЗаказ 4160/25 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ПЛП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4