Состав для получения модифицированного слоя на поверхности отливок

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801235611 51)4 В 22 СЗ САНИЕ ЭОБРЕТЕНТЕПЬСТВУ ТОР СНОМ,/ ий по к силиции л выше став целью п войств с однфицир го струк ерзит хл следующем ванно ры, он ид стр оотнош а ПорошковыймагнийСурьмаФерросилицийХлорид строн 2,0-20,0 ,05-0,10 3,0-20,0 Ое 5-2105,0-10,049,15-59 ЖидкоеВода екл ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(46) 07.06.86, Бюл, В 21 71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 468688, кл. В 22 С 3/00, 1971,Авторское свидетельство СССР Р 904871, кл. В 22 С 3/00, 1982,Авторское свидетельство СССР В 105270, кл, В 22 С 3/00, 1983, (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЛОЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК преимущественно иэ чугуна,рошковый магний, ферроурьму и жидкое стекло,а ю щ и й с я тем, что,я технологических увеличения глубины о слоя и улучшениядополнительно соонция и воду.при енин компонентов, 1235611Изобретение относится к литейномупроизводству, а конкретнее к составам для получения модифицированногослоя на поверхности чугунных отливок,и может быть использовано при производстве технологической оснастки,Цель изобретения - повышение технологических свойств состава, увеличение глубины модифицированного слояи улучшение его структуры,В предлагаемый состав для получения модифицирующего покрытия вводятхлорид стронция и воду. Для получениясостава используют хлорид стронция,техническую воду, жидкое стекло смодулем 2,7-2,9 и плотностью 1,471,52 г/см порошковый магний МПФ,ферросилиций ФС 75 и сурьму Су 2,Хлорид стронция и составе способствует более полному усвоению магнияиэ покрытия, так как под воздействиемвысокой температуры заливаемого вформу расплава оп испаряется и создает защитную газовую среду, котораяпрепятствует окислению магния,Кроме того, хлорид стронция притемпературах заливки жидкого чугуна(1400-1450 С ) диссоциирует с выделением атомарцого строцция, которыйусваивается металлом и способствуетсфероидизации графитных включений,При содержапши хлорида стронция всоставе ниже 0,5/ глубина модифицированного слоя и его структура в отливке существенно цс улучшаются. При. вводе в состав боле 2,07 хлоридастронция увеличивается газотворпостьпокрытия, вследствие чего поверхцостные слои отливки цоралаются газовымипорами,Вода вводится в состав для повышения его технологических свойствулучшения кроющей способности и снижения вязкости с целью механизацииего нанесения пульверизацией,При введении воды меньше нижнегопредела состав имеет высокую вязкость. Иэ-за этого затрудняется нанесение его на поверхность литейныхформ и стержней ровным слоем и ухудшается качество поверхности отливки,При введении воды больше верхнегопредела снижаются вязкость и седиментационная устойчивость состава последний расслаивается и качественноепокрытие не получается.Жидкое стекло выполняет в составероль связующего. При содержании его меньше 57 снижается прочность покрытия, поэтому оно размывается жидкимметаллом, В этом случае нельзя получить равномерный слой покрытия, в5 местах разрыва ухудшается качествоповерхности отливки.При содержании в составе больше107. жидкого стекла также ухудшаетсякачество поверхности отливки, таккак покрытие имеет повышенную склонность к пригарообразованию,Магний в составе является основнымсфероидизирующим модификатором, Присодержании его меньше 127. уменьшает ся толщина модифицированного слоя.Добавка магния больше верхнего предела 207 приводит к появлению в отливках поверхностных дефектов, Ьбуслоялецных интенсивным испарением магния пирозффектом).Ферросилиций в составе являетсяграфнтизирующим модификатором, Присодержании его менее 37 в поверхностном слое чугунных отливок появ 2 г,ляется структурно свободный цементит,что снижает их разгаростойкость,Ввод в состав свыше 207 ферросилицияпецелесообразен из-за сильного эахолаживания металла отливки и уменьше 30 ция толщины модифицированного слоя.Сурьма в составе способствует перлцтпзации матрицы чугуна в модифицированном слое отливки, При содержании ее ниже 0,057 не обеспечивается3 получение перлитцой матрицы, а привведении больше 0,107 сурьма становится деглобуляриэатором, ухудшаетформу графитных включений и уменьшаетголщину поверхностного слоя отливки,40 в котором формируется шаровидныйтрафигСостав готовят о известной техполог и, В краскомешалку заливаютрасчетное количество жидкого стекла,5 п которое при перемешивании. вводятпорошковый магний, ферросилиций фракцпц 0,1-0,2 мм, сурьму фракции 0,0010,01 мм и хлорид стронция, Смесь перемешивают в течение 15-20 мип и за 50 тем добавляют необходимое количествоводы,Па поверхность формы состав наносят толщиной 1,0-1,5 мм пульверизатором или кистью и подсушивают при55 150-170 С в течение 30-40 мин,П р и м е рПо предлагаемой технологии готовят 19 составов для получения модифицирующего покрытия, из1235611 10 ТаблицаКоличественное содержание компонентов, мас.% Компози 0,25 57,65 8 59,40 8 49,15 1 О 0,10 17 7 0,50 0,10 17 0,75 20 20 О,О которых один соответствует известному, а шесть - предлагаемому составу (табл.1),Все составы испытывают на вязкость(по ВЗ) и седиментационную устойчивость,форму для получения отливок массой 2,8 кг предварительно окрашиваютпротивопригарной краской, затем наповерхность наносят составы слоемтолщиной 1,0-1,5 мм и подсушиваютпри 150-170 С в течение 30-40 мин.Полученное покрытие испытывают напрочность методом истирания,Затем форму собирают и заливают 15чугуном (3,3% С; 1,8% 8 ; 0,6% М,О, 10% 5 Ь; 0,2% Р ) при 1400 С.Технологические свойства составови покрытий, а также характеристикимодифицированного слоя на поверхнос ти отливки приведены в табл,2,В табл,3 приведены показатели раэгаростойкости чугуна с модифицированным слоем.Испытания разгаростойкости проводят на цилиндрических образцахФ 25 мм и высотой 40 мм. При этом наодном из торцов получают структуручугуна с шаровидным, на другом - спластинчатым графитом. Нагрев образца осуществляют со стороны слоя смодифицированной структурой, Раэгароустойчивость оценивают по количеству циклов до появления видимой сеткиразгара, 35Композиция 1, содержащая хлоридстронция меньше нижнего предела, неимеет преимуществ по сравнению с известным составом, Композиции 2-7обеспечивают наилучший комплекс технологических свойств состава, качества модифицированного слоя и разгаростойкости отливки,При использовании композиций 8-18,в которых содержание компонентов не 45 Хлорид Вода . Жидкое стронция стекло отвечает предлагаемому составу снижается качество отливок. Это обусловлено появлением газовых пор при избыточных содержаниях хлорида стронция и порошкового магния (композиции 8 и14 соответственно); уменьшением толщи - ны модифицированного слоя из-за низкого содержания порошкового магния(композиция 3), захолаживающего и деглобулизирующего воздействий соответственно ферросилиция (композиция 16) и сурьмы (композиция 18) при их избыточных количествах в составе, а также размывом жидким металлом покрытия при низкой его прочности ( композиция 11); неблагоприятной структурой металлической матрицы при низких содержаниях ферросилиция и сурьмы (композиции 15 и 17 соответственно); образованием пригара при повы- шенном содержании в составе жидкого стекла (комbоэиция 12); неравномерной толщиной модифицированного слоя и высокой шероховатостью его наружной поверхности из-за низких седиментационной устойчивости и кроющей способности состава (композиции 9 и 10 соответственно),Таким образом, регламентация содержания компонентов в определенных пределах обеспечивает получение на чугунньгх отливках модифицированного слоя толщиной 5,5-7,2 мм с диснерсными включениями графита шаровидной формы, перлитной металлической матрицей и низкой шероховатостью поверхности. Эа счет увеличения глубины модифицированного слоя с шаровидной формой графитньгх включений и перлитной металлической матрицей повьппается разгаростойкость чугунной отливки.Применение изобретения позволяет существенно увеличить срок службы технологической литейной оснастки. Порошковый Ферро- Сурьмамагний силиций,12356 Продолжение табл,1 Компози Количественное содержание компонентов, мас.7. ция Хлорид Водастронция 12 1,00 18 0,10 1,25 0,09 1,50 20 0,08 17 17 0,05 7 17 0,05 20 20 0,08 0,10 18 0,08 0,10 58,42 1 О 0,081,50 О 20 0,08 О,О 20 10 0,10 8 0,02 0,12,17 19известньй ) 65,9 17 0,10 Таблица 2 Толщина модифирукт метческ Прочность покрытия кг/ммШероховатостьповерхности Вязкость МПОзнедименационКоличес во гра- фитовых цирован ная устойчивость, Ж когослоя, мм атри одиф ован вклюний тлив км н с 2,6 Перлит 1 11 0 5 7,0 7 2,00 8 2,50 9 1,50 10 1,001,00 12 1,00 14 1,50 15 1,50 16 1,50 7 1,50 18 1,50 Жидкое Порсшковый Ферро- Сурьмастекло магний силиций 58,90 О58,66 958,42 553,95 1 О58,45 548,42 1060,90 758,92 353,90 12 50,42 8 58)40 1 О 50,40 8 56,48 8 56,38 88Продолжение табл.2 1235611 Перлит 188 160 28 160 27 160 26 160 22 160 26 160 22 320 35 150 18 98,2,8 6,5 97,2 2,8 190 7,0 2,7 97,7 192 7,0 97,4 2,0 7,2 97,8 2,8 192 7,0 5,5" 97,4 2,0 55 2,8 98,3 1 91 7,0 2,4 Неравномерныйслой3,0-6,5 95,5 180 1 О 94,8 200 17 98,4 200 32 96,9 160 27 97,0 320 25 96,8 160 27 4,0 181 3,3 6,0 182 190 2,8 3,0 13 2,6 185 2,5 14 6,5 2,8 Перлит+ 178цементит 15 2,6 160 25 160 24 97,297,3 Перлит 189 16 4,5 феррит+ 190перлит 2,6 17 18 3,0 97,3 160 26 2,6 Перлит 170 19 99,5 320 25 3,5 175 5,7 ф При использовании композиции 8 в поверхностном слое наблюдаютсягазовые поры, преимущественно в переходной зоне.Ф 1 2 3 4, 5 6 7, 810 1235611 Та бли ца 3 оли ство ияре щин раз а должение табл чест кв и 5 5 145 150 140 0 а едактор Н каз 3041/.4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 цик лов до поя летрепднраз 160 165 165 170 165 150 155 1 Составитель Э, Тена Техред В,Кадар Корректор М. Максимищинец Тираж 757 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д