Модифицирующая смесь
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов для производства высокопрочного чугуна. Цель изобретения - повьшение механических свойств, трещиностойкости и жидкотекучести чугуна. Модифицирующая смесь содержит магний, графит, силикомишметалл, карбид кремния, карбонитриды бария и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-1 6; графит 8-21-, силикомишметалл 2-25; карбид кремния 11-25; карбонитриды бария 25-40, ферросилиций остальное. Дополнительный ввод в состав смеси карбида кремния и карбонитридов бария усиливает модифицирующий и стабилизирующий эффект, на 10-20% повьшает механические свойства, тре- Щиностойкость и жидкотекучесть чугуна . 1 табл. с (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) 2 А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4245429/31-02 (22) 18.05.87 (46) 30.03.89, Бюл. Ф 12 (71) Гомельский политехнический институт (72) М. И. Карпенко, Ю. Г.Митрошкин, Я.С.Резник и В.С,Зубарев (53) 669.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 749902, кл, С 21 С 1/00, 1980.
Авторское свидетельство СССР
9 973654, кл. С 22 С 35/00, С 21 С 1/10, 1982. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к литейному производству, н частности к составам модификаторов для производства
Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству модифицированных чугунов для изготовления отливок с низкими остаточными термическими напряжениями.
Цель изобретения — поньппение механических свойств, трещиностойкости и жидкотекучести чугуна, Модифицирующая смесь, содержащая магний, графит, силикомишметалл и ферросилиций, дополнительно содержит кар* бнд кремния и карбонитриды бария при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магний 7-16
Графит 8-21
Силикомишметалл 2-25
Карбид кремния 11-25 (51) 4, С 21 С 1/10 С 22 С 35/00 нисокопрочного чугуна. Цель изобретения — повьппение механических свойств, трещиностойкости и жидкотекучести чугуна. Модифицирующая смесь содержит магний, графит, силикомишметалл, карбид кремния, карбонитриды бария и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-16; графит 8-21; силикомишметалл 2-25; карбид кремния 11-25; карбонитриды бария 25-40, ферросилиций остальное. Дополнительный ввод в состав смеси карбида кремния и карбонитридов бария усиливает модифицирующий и стабилизирующий эффект, на 10-20% повьппает механические свойства, трещиностойкость и жидкотекучесть чугун а. 1 табл.
Карбонитриды бария 25-40
Ферросилиций Остальное
Введение карбида кремния в состав смеси обусловлено его способностью усиливать модифицирующий эффект карбонитридов бария и других модификаторов, снижать силовое взаимодействие эатвердевающей отливки и литейной формы и усадку чугуна при кристаллизации и увеличивать сопротивляемость образованию горячих кристаллизационных трещин, что приводит к, снижению уровня термических напряжений в отливках и повышению механических свойстн чугуна. При концентрации. карбида кремния до 11% литейные свойства модифицированного чугу1468920 на недостаточны, а при увеличении содержания карбида кремния более 25% снижается стабильность процесса модифицирования и технологических свойств.
Карбонитриды бария введены как эффективные модифицирующие добавки в составе смеси., снижающие трещиностойкость и остаточные термические 10 напряжения. Их концентрация ограничена содержанием 40%, вьппе которого снижается,жицкотекучесть и пласти" ческие свойства чугуна, а нижний пре-. дел (25%). обусловлен высокими харак- 15 теристиками остаточных напряжений и склонностью к трещинам модифицирован" ного чугуна при более низких концентрациях карбонитридов бария.
Содержание магния ограничено ниж- 20 ним пределом (7%), с которого устойчиво получается шаровидный графит в модифицированном чугуне при хороших технологических свойствах. При увеличении концентрации магния более 16% 25 усиливается пироэффект, снижается стабильность технологических и механических свойств и значительно повышаются остаточные термические напряжения чугуна в отливках. 30
Графит в модифицирующей смеси повьппает технологические и механические свойства, снижает трещиностойкость и остаточные термические напряжения чугуна в отливках, .
Содержание графита в смеси более
21% снижает технологические свойства чугуна и его прочностные характеристики. Понижение концентрации графита 40 менее 3% снижает стабильность процесса модифицирования, степень усвояемости магния, трещиностойкость чугу на и увеличивает остаточные напряжения. 45
Силикомипметалл стабилизирует процесс модифицирования при некотором колебании химического состава исходного чугуна. Нижний предел силикомиш.
50 металла применяется для модифицирования чугунов с низким содержанием не металлических включений и не содержащих демодификаторов, а верхний предел -; для чугунов, содержащих легирующие и де-55 модифицирующие элементы и неметаллиf ческие включения. При концентрации силикомишметалла более 21% в структу ре появляется структурно-свободный цементит в тонких сечениях отливок, снижается однородность структуры в толстых сечениях, ухудшается форма графита и увеличиваются остаточные напряжения. При содержании силикомишметалла до 8% ухудшается форма графита, снижаются характеристики жидкотекучести и технологических свойств, Исходный чугун выплавляют в электропечах следующего химического состава, мас.%: углерод 3,4-3,6; кремний 2,1-2,2 ; марганец 0,5-0,8; фосфор до 0,06 хром до 0,3; сера до
0,05 и железо остальное.. Выпуск чугуна в подогретые литейные ковши проводят при 1380-1420 С. Модифицирующие смеси, перемешанные механически в бегунах, вводят в ковш в упакованном виде при выпуске чугуна из печи.
Составы модифицирующих смесей, используемых для обработки чугунов опытных плавок, и результаты их испытаний приведены в таблице. Расход модифицирующих смесей 0,9% от массы расплава.
Для изготовления модифицирующих смесей используют измельченный до фракции менее 3 мм электропечной ферросилиций ФС 75 (ГОСТ 1Ч15-78); карбид кремния К63 (ГОСТ 3647-71) зернистостью О, 63 мм; порошковый магний Мг1 (ГОСТ 804-72); тигельный графит ГТ-1 (ГОСТ 4596-75), измельченный до фракции 0,1-3,0 мм силикомишметалл СИМиш-1 (ТУ 14-141-54-74), порошок карбонитридов бария KBa1Н (ТУ 05-31-84) после перемешивания в .пабораторных бегунах в течение 13 мин.
Механические свойства чугуна оценивали по стандартным методикам, жидкотекучесть определяли на спиральной пробе Кери с запорным устройством, позволяющим подавать одинаковые пор,ции металла в экспериментальную форму, Для определения склонности модифицированных чугунов к образованию горячих трещин использовали звездообразную технологическую пробу, а для определения уровня термических напряжений — стандартную решетчатую технологическую пробу.
Испытания модифицирующих смесей показали, что при модифицировании чугунов технологические свойства при обработке смесями составов 2, 3 и 4 значительно выше, чем при обработке смесью базового оптимального состава
25-40
Остальное
T (про-. тютзш) Ос таль- 690
7 14 33
0,96 3,0
485 26
4,7
11 40
18 32
25 25.
9 42
26 22
582 16
592 12
612 6
522 24
536 20
1, 12 2,.1
1,16 1,7
1,20 1,4
1,02 2,8
1,05 2,2
7,5
7,9
8,5
5,7
6,6
2 7 6 25
3 13. 15 . 16
$16 21 и
5 .5 7 27
6 17 23 1
670
Составитель А. Бармыков
Редактор Н. Киштулинец Техред М.Ходакич Корректор С, Шекмар. Заказ 1317/25 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,!01
5 1468920 - 6
1, а также составами смесей 5 и 6, тем, что, с целью повышения механисодержание компонентов в которых вы- ческих свойств, трещиностойкости и ходит за предлагаемые пределы. жидкотекучести чугуна, она дополниПри модифицировании высокопрочных : тельно содержит карбид кремния и карчугунов предлагаемой модифицирующей . боннтриды бария при следующем соотсмесью в сравнении с базовой дости- ношении компонентов, мас.%: гается повышение механических и тех- Магний 7-! 6 нологических свойств на 10-20Х, Графит 8-21
Силикомишме талл 2- 25
Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Карбид кремния 11-25
Модифицирующая смесь, содержащая Карбонитриды магний, графит, силикомишметалл и бария ферросилиций, о. т л и ч а ю щ а я с я Ферросилиций
