Модификатор для чугуна

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„Я0„„1025748

$ GD С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ :ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3365207/22-02 (22) 10.12.81 (46) 30.06.83.Бюл. и 24 . (72) В.Д.Краля, Л.П.Барилович, 0.С.Потапов, Ю.И.Ковальчук и В.Н.Го". ренко (71) Киевский автомобильно-дорожный институт им.60-летия Великой Октябрь" ской социалистической революции (53) 669 15-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 648962, кл. С 22 С 35/00, 1975.: . 2.. Авторское свидетельство СССР

N 449979, кл. C 22 C 35!00, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке и 3287233, кл. С 22 С 35/00,i ,1981. (54)(57) ИОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержащий кремний, редкоземельные металлы, стронций, кальций, медь, титан, алюминий-и железо, о т л. и.." ч а ю щ ий с я тем, что,. с целью повышения механических свойств чугуна. и его плотности, он .дополнительно содержит барий, никель, цирконий и олово при -следующем соотношении компонентов, вес.Ф

Кремний . 40 -" 65

Редкоземельнйе металлы 0,1 - 5

Стронций 0,1 -.5

Кальций 0,1

Иедь. 0,1-10

Титан 0,1 " 1

Алюминий . 0,1 - 3

Барий 0,1 - 5

Никель . 0,1 - 10

Цирконий 0,1 - 10, Олово 0,1 - 3

Железо Остальное

1 025748.

1О

60-70

Содержание, вес.3

Si. РЗМ Sr

Са 8а А! Си йi

Ti Zr Sn Fe

Предлагаемый

40 0,1 5 0,1 5

01 01 10

10 0,1 3 Осталь ное

5 5, 1 5Тоже

2 55 2,5 2,5 2,5 2,5 1,5 5 5

65 5 0,1 5 0,1

О 1 10 0,1

3, 1О О,!

Известный

50 2,5 2,5 2,5

5,0

2,5 5,0

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении чугуна с высокими Физикомеханическими свойствами.

Известен модификатор (1) для повышения качества чугуна, содержащий, вес,4:

Железо 10 - 15

Кремний 50,5 - 85

Стронций 0,1 - 10

Иттрий 0,1-10

Алюминий О,! 3

Кальций . 0,1 - 1,5

Модификатор предназначен для получения тонкостенных отливок иэ высо-15 копрочного чугуна без отбела.

Недостатком укаэанного состава являются низкие механические свойства модифицированного чугуна.

Известен модификатор (2), содержащий, вес. 1:

Кремний 55 - 80

Редкоземельные металлы 0,1 - 5

Стронций 0,1 - 5

Кальций О,!

Алюминий, 0,1 - 3

Железо Остальное

Известный состав позволяет получить отливки без отбела с такими ме- З0 ханическими свойствами:

Предел прочности на разрыв, кг/мм

Относительное удлинение, 4 3-5 35

Твердость НВ, кг/мм 190-230

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является модифика- 40 тор (3) для чугуна, содержащий, вес./:

Кремний 4O - 65

Редкоземельные металлы 0,1 - 5

Стронций 0,1 - 5

Кальций 0,1 - 5

Медь, 0.,1 - 15

Титан 0,1 - 15)

Алюминий 0,1 - 5

Железо Остальное

Недостатками данного модификатора являются низкие механические свойства обрабатываемого чугуна и незначительная гидроплотность отливок.

Цель изобретения - повышение эффективности модификатора, физико-механических свойств чугуна и плотности отливок.

Поставленная цель достигается тем, что модификатор для чугуна, содержащий кремний,. редкоземельные металлы, стронций, кальций, медь, титан, алюминий и железо, дополнительно содержит барий, никель, цирконий и олово при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Кремний 40 - 65

Редкоземельные металлы 0,1 - 5

Стронций 0,1 - 5

Кальций 0,1 - 5

Медь 0,1 - 10

Титан 0,1 - 10

Алюминий 0,1 - 3

Барий 0,1 — 5

Никель 0,1 - 10

Цирконий 0,1 - 10

Олово 0,1 - 3

Железо Остальное

Выплавлены и испытаны составы модификаторов, которые приведены в табл.1. .Таблица 1

Механические свойства модифицированного чугуна

Модификатор

Плотность гlсм

Структура чугуна

Твердость

НВ

Предел прочности,кг/мм

ОтносительУдарнвя вязкость, кгм/см ное удлинение, 3

Предлагаемый

4 0 . 250. 715.73,8

5,2

Мелкодисперсный перлит, феррит до

34, цементит отсутствует

5,4

73,6

3,8

74,0

5,5

40 255 715

То же

73,5

3,5

5,5

76,0

6,0, 4,0 269 7,25

6,5, 4,2

75,8

Известный

3,0 244 6,95 Перлит, феррит до 103, цементит

3,2 отсутствует

72,5

5,0

4,5

72,2 кими физико-механическими свойствами и плотностью. Так, предел прочности чугуна повышается на 1,5-!

Проверка предлагаемого состава модификатора показала его эффективность при получении чугунов с высо3 .1025748 4

Проверку эффективности действия трефовидные пробы и ступенчатую пробу модификатора проводят на базовом с толщиной стенок 3;5;10; 15 мм. составе чугуна, содержащем, вес.Ф: Механические свойства определяют углерод 3,8; кремний 2,2; марга- на стандартных образцах, вырезанных нец 0,24; хром 0,.02; фосфор 0,03; 5 из трефовидных проб. сера 0,03. Исходный чугун выплав- Плотность чугуна определяют путем ляют в индукционной печи емкостью гидростатического взвешивания об30 кг. Температура чугуна при модифи- разцов. цировании составляет l400- 1420 С, Микроструктура модифицированных

Модифицирование осуществляют путем чугунов в сечениях ступенчатой пропогружения модификатора на дно метал- бы 3;5;10; 15 мм - мелкодисперсный ла перед выпуском чугуна из печи. перлит, с содержанием феррита до

Количество вводимого модификатора 34,без включений структурно-свободсоставляет 1,53 от веса жидкого чу- ных карбидов и графит шаровидной фор- гуна. мы со степенью, сфероидизации. 85>.

Механические свойства, микро-, для исследования структуры, меха- структура и плотность чугуна принических свойств и плотности отливают . веаены в табл.2.

Таблица 2

1025748

Составитель С.Деркачева

Редактор Ю.Ковач TexpepJl.Пекарь Корректор В.Гирняк

Заказ 4502/2 1 Тираж б27 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

4 кгlммв, „ относительное удлинение на 0,5-13: и плотность на 2,5-3 ь по сравнению с чугунами, модифицированными известным модификатором.

Отливки корпусных деталей шламовых насосов, отлитые из чугуна, моди- фицированного предлагаемым составом, модификатора . не имеют течи при гидроиспитаиии (давпвиии 60,6ти ) и показывают высокую эксплуатационную стойкость (в 1,6 раза выше, чем обычные отливки из серого чугуна) .

Технико- экономический эффект от, применения предлагаемого состава модификатора составляет 10-15 руб. на

1 т отливок за счет повышения эффек» тивности модификатора, что позволяет повысить физико-механические свойства чугуна, соответственно увеличить долговечность и надежность работы деталей машины.