Модификатор

 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к составам модификаторов преим тцественно для получения ковкого чугуна. Целью изобретения является повышение степени усвоения висмута и теллура, снижение склонности к трещинообразованию при одновременном обеспечении заданной величины отбела и заданных механических свойств чугуна в отливках толщиной стенок от 35 до 50 мм. Предложенный модификатор содержит, мас.%: висмут 70-80, серу 7-10, теллур остальное. При применении нового модификатора сокращается расход дорогостоящих элементов висмута и теллура в 1,5 раза при сохранении заданных механических свойств чугуна. Снижается склонность чугуна к трещинообразованию в отливках. 2 табл. 9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1357449 А 1 (д11 4 С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4073085/31-02 (22) 14.04.86 (46) 07.12.87. Бюл, Р 45 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А,Изосимов, В.П.Зайко, Б.М.Байрамов, С.В.Балинский, П.В.Князев и Л.В.Подкольэина (53) 669.15-196 (088.8) (56) Тодоров Р.П. Графитизированные железоуглеродистые сплавы, — M.: Металлургия, 1981.

Васильев Е.А. Отливки иэ ковкого чугуна. — M.: Машиностроение, 1976. к составам модификаторов преимущественно для получения ковкого чугуна.

Целью изобретения является повышение степени усвоения висмута и теллура, снижение склонности к трещинообраэованию при одновременном обеспечении заданной величины отбела и заданных механических свойств чугуна в отливках толщиной стенок от 35 до 50 мм.

Предложенный модификатор содержит, мас.7: висмут 70-80, серу 7-10, теллур остальное. При применении нового модификатора сокращается расход дорогостоящих элементов висмута и теллура в 1,5 раза при сохранении заданных механических свойств чугуна. СниЯ жается склонность чугуна к трещинообраэованию в отливках. 2 табл. (54) МОДИФИКАТОР (57) Изобретение относится к области литейного производства, в частности

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1357449

2 ния жидким чугуном.

В процессе кристаллизации атомы теллура, висмута и серы задерживают графитиэацию, полностью изолируют и дезактивируют зародыши графита. При этом усадка чугуна сокращается, что позволяет избежать трешин в отливках иэ-за механических (усадочных) напряжений. Стабилизация карбидов обеспе35 чивает отсутствие отсера и получение белого чугуна при толщине отливок в пределах 35-50 мм.

При содержании висмута более 807 увеличивается "отсер чугуна. После отжига снижаются механические свойства отливок, а при его содержании менее 707 возрастает усацка чугуна и снижаются механические свойства отливок.

При содержании серы менее 77 снижается степень усвоения элементов мо11, ft дификатора, увеличивается отсер чу- гана и сии>каются механические свойства отливок. При содержании серы более 107 увеличивается усадка чугуна и склонность его к трещинообразоваИзобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов, преимущественно для получения ковкого чугуна.

Цель изобретения — повышение степени усвоения висмута и теллура, снижение склонности к трещинообразованию при одновременном обеспечении заданной величины отбела и сохранении заданных механических свойств чугуна в отливах с толщиной стенок от 35 до 50 мм.

Иодификатор предложенного состава содержит, мас.7:

Висмут 80-70

Сера 7-10

Теллур Остальное

В модификаторе вследствие образования сложных соединений висмута и теллура с серой на порядок (8-12 раз) снижена упругость (парциальное давление) паров теллура, висмута и серы по сравнению с чисть1ми компонентами и тем самым повышена степень их усвоению.

Ввод в состав модификатора теллура в количестве менее 107. увеличивает отсер чугуна, вслецствие чего снижаются механические свойства отливок, а при содержании теллура более 23/ увеличивается усадка чугуна, 5

?О

25 возрастает склонность к трещинообразованию.

Иодификатор получают в шамотном тигле, предварительно нагретом до

850ОС. Плавки ведут на получение модификатора массой 10 кг. В нагретый тигель загружают металлический висмут марки Sio содержанием висмута 99,977., серу природную сорта 9925 содержанием серы 99,957, технический металлический теллур марки Т1 содержанием теллура 99, 17.. Иатериалы расплавляют эа счет аккумулированного тепла с образованием модификатора иэ трех компонентов.

Степень усвоения элементов в модификаторе составляет, 7.: висмут 99,2; сера 95,4; теллур 98,0.

Полученный модификатор разливают в изложницу и после охлаждения дробят до класса крупности менее 2 мм.

По этой технологии изготовят пять сплавов, составы которых приведены в табл. 1.

Сплавы 2 и 4 имеют составы, соот ветствующие граничным значениям содержаний элементов в предлагаемом модификаторе: сплав 3 †. средним значениям содержаний компонентов; сплавы 1 и 5 имеют составы, выходящие за предельные содержания предлагаемого модификатора; сплавы 6 и 7 соответствуют известному составу.

Для проверки эффективности модификатора в сравнении с известным проводят их опробование. Чугун состава, мас.7: С 2,78; Si 1,11; Ип 0,5;

Cr 0,067; Р 0,046; S 0,11, выплавляют в индукционной печи. Ввод модификаторов в чугун массой 1500 кг осуществляют в количестве 0„21 кг (0,0147 от массы жидкого чугуна), При испытаниях определяют прочность на растяжение, относительное удлинение и твердость стандартных образцов после отжига, а степень

"отсера" определяют на литых образцах диаметром 65 мм. 1 балл оценки отсера" чугуна соответствует полностью и белому чугуну, 7 балл — полностью "серому" излому, остальные баллы соответствуют промежуточным типам изломов, причем количество "серойн составляющей излома увеличивается от 2 к 7 баллам.

Склонность чугуна к трещинообразо ванию определяют по технологической

Таблица 1

Сплавы (I

Висмут Сера

6,958

1,154

Остальное

7,059 0,734

7,563 0,891

8,5

8,067

1,049

0,629

8,269

4,437

4,437

Нет

3 13574 пробе, которую отливают в форму из песчано-глинистой смеси. Образец представляет пластину сечением 10

10 мм длиной 450 мм. На концах пластины имеются поперечные траверсы размером 10 х 10 100 мм, которые затрудняют усадку пластины. Одна поперечная траверса имеет подпитываемый узел (прибыль) для замедления скорости охлаждения данного узла. f0

Так как определение степени усво ения металлов модификаторов по отношению их остаточного содержания к введенному количеству путем анализа оказалось невозможным вследствие низ-f5 кого остаточного содержания этих элементов в чугуне, этот показатель оценивают по пылегазовым замерам.

Приведенные в табл. 2 результаты показывают, что дополнительный ввод 20 в состав модификатора серы способствует повышению степени усвоения теллура и висмута., снижению склонности

Масса компонентов, кг

2,059

2,368

1,699

1,03

i 236

5,766

5,766

49 4 чугуна к трещинообразованию при одновременном обеспечении заданной величины отбела и механических свойств чугуна.

Формула и э о б р е т е н и я

Модификатор, преимущественно для получения отливок из ковкого чугуна, содержащий висмут и теллур, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени усвоения висмута и теллура, снижения склонности к трещинообразованию при одновременном обеспечении заданной величины отбела и сохранении заданных механических свойств чугуна в отливках с толщиной стенок от 35 до 50 мм, он дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Висмут 70-80

Сера 7-10

Теллур Остальное

Содержание полученного модификатора, мас.7.

Висмут Сера Теллур

1357449

Таблица 2 з

Содерванне модификатора, Расход материалов "Отсер",ьоличестмас.Т I нв получение 1 кг в бал- во метал1 модификаторе .лах об- ла, нспв разцов риввегосн

Висмут Сера Теллур, Виснут 1 Теллур 65 мм, а втмосфе !

, ру, 2 от, заданного

1 количества ! ..1

Сплав

Предлагвемнй

26/32 34,6

11 Осталь- 695,8

205,9

128

Есть ное

13/21 36,0

117

Нет

1 11/14 36,5

8,5

118

80

12/16 35 ° 8

29/33 34,8

117

82

121

Есть

Известный

443,7 576,6 4 42/51

Нет

32,С и

132

443,7 576,6 2 46/56

44 м

35,5

129

П р и м е ч а н н в. Угвр металла представлен дробью: в числителе - висмут, в знаменателе - теллур.

Составитель А.Бармыков

Редактор Н.Рогулич Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Заказ 5971/ 24 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

705,9

756 ° 3

806,7

826,9

236,8

169,9

103,0

t23,6

Неханнческие свойства чу- Наличие

1 гун& после отпита треемн

Предел j Относи-, Твер- I вологич проч- тельное поста,, ческой ности,, удлнне НВ пробе

i кгсlмм нне, 2 (