Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для модифицирования чугуна . Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также его живучести и увеличение степени усвоения магния. Модифицирующая смесь содержит, мас.%: железо - кремниймагниевую лигатуру (ЖКМ) 70-80; силикомишметалл 10-15; плавиковый шпат 10-15. Использование модифицирующей смеси позволяет получить чугун со степенью графитизации 90 - 95%. При этом предел прочности чугуна увеличивается на 30-35% и удлинение - на 15-20%. Живучесть чугуна повышается до 10 мин. 2 табл. оо о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 С 21 С 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

: (21) 4007390/31-02 (22) 13,01,86 (46) 15.06.87. Бюл, ¹ 22 (71) Институт проблем литья AH УССР (72) В,Г, Иванченко, Н,Н. Дронюк и А,M. Хамбазаров (53) 669.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 635142, кл, С 22 С 35/00, 1978.

Справочник по чугунному литью, Под ред. Н,Г, Гиршовича. Л.: Машиностроение, 1978, с.242, (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для модифицирования чугуна. Целью изобретения является повьппение механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также его живучести и увеличение степени усвоения магния, Модифицирующая смесь содержит, мас,7: железо — кремниймагниевую лигатуру (ЖКМ) 70-80; силикомишметалл 10-15; плавиковый шпат 10-15, Использование модифицирующей смеси позволяет получить чугун со степенью графитизации 90

957, При этом предел прочности чугуна увеличивается на 30-35Х и удлинение — на 15-20Х, Живучесть чугуна повышается до 10 мин. 2 табл, 1317031

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для модифицирования чугуна.

Цель изобретения — повышение механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также его живучести и увеличение степени усвоения магния.

Предложенная модифицирующая смесь содержит железо-кремний-магниевую лигатуру (ЖКМ), силикомишметалл и плавиковый шпат при.следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Лигатура ЖКМ 70-80

Силикомишметалл 10-15

Плавиковый шпат 10-15

Лигатура ЖКМ содержит, мас.%: магний.4-15; кремний 44-48; кальций 12,5; церий 0,8 — 1; железо — остальное, Наличие в составе смеси силикомишметалла в указанных пределах нейтрализует деглобуляризующее действие меди и титана в чугуне, При содержании в смеси силикомишметалла меньше указанного предела ухудшается шаровидность графита, что, в свою очередь, приводит к уменьшению прочностных свойств чугуна, а при содержании силикомишметалла больше 157. повышается стоимость смеси и, как следствие, происходит удорожание модифицированного чугуна, Плавиковый шпат в укаэанных пре, делах способствует увеличению степени усвоения магния чугуном и повышению живучести чугуна, Основность шлака при введении в смесь плавикового шпата и силикомишметалла увеличивается от 0,5 до 0,7, На зеркале металла создается жидкий шлак, который предохраняет диффундирующий в расплаве магний от окисления, что приводит к повышению живучести чугуна °

Степень усвоения магния повышается за счет увеличения высоты слоя жидкого шлака над модифицирующей присадкой. Плавиковый шпат создает задержку реакции между лигатурой ЖКМ и жидким металлом. С другой стороны, плавиковый шпат, не смачиваясь с расплавом и переходя в шлак, выносит продукты реакции (NgO, NgS, SiO, Fe0 и др,) из чугуна, Поэтому плави" ковый шпат устраняет образование черных пятен в структуре чугуна.

Модифицирующая присадка выгголняется в виде однородной механический

f0

Зо

50 смеси, фракция которой не превышает

7 мм, При уменьшении плавикового шпата в смеси ниже 10% прочностные свойства чугуна понижаются за счет. уменьшения степени усвоения магния, а при содержании плавикого шпата больше

15% уменьшается реакционная способность смеси, последняя эашлаковывается в приямке ковша и не модифицирует чугун, Для определения оптимального соетава предложенной модифицирующей смеси исследованы степень усвоения магния чугуном, структура и механичес- . кие свойства чугуна и его живучесть, Исходный чугунвыплавляют в высокочастотной индукционной печи МГП102 с емкостью тигля 150 кг, Состав выплавляемого чугуна, мас,7.: С 3,3-3,б;

Si 1,5-1,7; Мп 0,5-0,6, S 0,03;

Си 0,4-0,8; P 0,,07; Ti О 035-0,08, Выпуск чугуна при. 1400+20 С производят в нагретые до 700-800 С ковши емкостью 50 кг, из которых зали:вают технологические пробы, с целью получения образцов для структурного и химического анализов, а также для определения механических свойств чугуна.

Расход известной лигатуры и пред.поженной смеси составляет 1,5%. Для определения живучести чугуна из ковша через 1 мин заливают пробы и определяют микроструктуру чугуна, Компонентный состав известной и предложенной модифицирующей добавки приведен в табл.1. В опытах применяют силикомишметалл ФСЗОРЗМЗОА ТУ 14-5-131-81, плавиковый шпат ФК75 ГОСТ 7618-70, железо-кремний-магниевую лигатуру ЖКМ, следующего химического состава, ме мас,%: Ng 4-15; Са 1-2,5; Се 0,8-1;

Si 44-48 Fe остальное.

Результаты механических свойств, структурного и химического анализов чугуна, а также степени усвоения магния приведены в табл,2, Как видно из табл 2, при содержании в смеси силикомишметалла и плавикового шпата в пределах от 10 до

157. каждого, форма графита улучшается от 70 до 95%. Благодаря этому прочностные свойства увеличиваются на 30-35%, а удлинение на 15-207.

На шлифах чугунов 3,4 и 5 "отсерл"

Таблица

1317031

Модифицирующие добавки

Известная лигатура

100

Предложенная

20 20

15 15

12 12

10 10

60 смесь

76

90

Таблица 2

Чугун, обработанный. смесью

Структура

Степень

Живучесть одерание

СтеПерлит, 7

ФерРНТ °

Ж агния обабочугуна, мин усво" ения

Твердость, НВ

Предел проч иост

МПа

- ма

Отнопень сфероидизации графиЖ магантельния ом ное угуне, удлинение, Известной лигатурой

ЖКМ

70 30

0,035 80

55 3

219 38

Предложенной модифицирующей смесью

0,032 70

0,040 90

60 40

80 20

45 3

69 5

201 48 6

229 58 IO и черных пятен не наблюдается, Живучесть чугуна повышается с 5 до

10 мин, Структура и механические свойства чугуна 6 несколько хуже чугунов 3,4 и 5, что связано с пироэффектом при обработке и низким усвоением магния, а при обработке чугуна смесью 2, последняя не растворяется в расплаве полностью.

Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая железо-кремний-магниевую лигатуру (ЖКМ), о тличающая ся тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также era живучести и. увеличения степени усвоения магния, она дополнительно содержит силикомишметалл и плавиковый шпат прн сле20 дующем соотношении компонентов, мас,Х:

Лигатура ЖКМ 70-80

Силикомишметалл 10-15

Плавиковый шпат 10-15

Компонентный состав, мас.X

Лига- Силн- Плавикотура комиш- вый шпат

ЖКМ металл

Механические свойства чугуна"

««

1317031

Продолжение табл.2

Содержание

Структура

Механические свойства чугуна"

%Ф

Степень

Жив учесть

Перлит, 7

СтеФеррит, Х усвоения чугуна, мин

Отно; сительТвердость, НВ магния ном чугуне, ное удлинение, 7

85 15

0,045 95

73 4 242 60 10

0,042 90 85 15 68 4 231 53 11

6 0,033 75 65 35

51 3 205 32 7 Ф

Содержание остальных элементов в мас,Е: С 3,1-3„3; Si 2,2-2,5; Мп

Ti 0,035-0,08, +«

Механические свойства определяют пробы по ГОСТ 7293-79, Составитель К, Сорокин

Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар

Редактор И, Сегляник

Заказ 2393/23 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Чугун, обработанный смесью магния в обработанпень сфероидизации графита, Х

Предел прочности>

МПа м обработанном чугуне находится в пределах, 0,5-0,6; PO 0,7; $ 0,012-0,02; Си 0,4-0,8; на образдах, вырезанных и из клиновидной