Модифицирующая смесь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам смесей для графитизирующего модифицирования высокопрочного чугуна. Цель изобретения - повьшгение механических свойств за счет улучшения графитизирующей способности смеси. Модифицирующая смесь содержит мас.%: ферросиликобарий 32-45; ферробор висмут 1-11 и нитриды алюминия I-36. Дополнительный ввод в состав смеси ферробора и нитридов алюминия повышает графитизирующую способность смеси, способствует измельчению зерна и ферритизации матрицы чугуна, что приводит к существенному (на 15-35%) повышению механических , особенно пластических, свойств чугуна 1 табл. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4240964/3i-02 (22) 04.05.87 (46) 30,03.89, Бюл. У 12 (71) Могилевское отделение Фиэикотехнического института АН БССР и Гомельский литейный завод "Центролит" (72) М,И.Карпенко, А.П Мельников, Е.И.Марукович и Т.И.Рябинникова (53) 669.15-198(088.8) ( (56) Авторское свидетельство СССР

11 1081212, кл. С 21 С 1/10, 1984, Авторское свидетельство СССР

М 1237710, кл. С 2! С 1/10, 1986. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к соста1

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству модифицированных чугунов для отливок, Цель изобретения — повышение механических свойств чугуна эа счет улучшения графитизирующей способности смеси, Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая ферросиликобарий и висмут, дополнительно содержит ферробор и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Ферросиликобарий 32-45

Висмут l-ll

Ферробор 31-43

Нитриды алюминия 1-36

Механизм действия предложенной

1 графитизирующей смеси заключается в

„„80„„14 8954 А1 (5ц 1 С 22 С 35/00, 1/10 вам смесей для графитиэирующего модифицирования высокопрочного чугуна.

Цель изобретения — повышение механических свойств за счет улучшения графитизирующей способности смеси.

Модифицирующая смесь содержит мас.7.: ферросиликобарий 32-45; ферробор

31-43; висмут 1-11 и нитриды алюминия 1-36, Дополнительный ввод в состав смеси ферробора и нитридов алюминия повышает графитизирующую способность смеси, способствует измельчению зерна и ферритизации матрицы чугуна, что приводит к существенному (на 15-357.) повышению механических, особенно пластических, свойств чугуна. 1 табл, комплексном влиянии на кристаллизацию чугуна как модификатора l-го, так и 2-го рода, в котором бор играет роль поверхностно-активного ком— понента, а нитриды алюминия — роль активных зародышей кристаллизации графита, которые в присутствии поверхностно-активных пленок бора являются устойчивыми при длительной выдержке расплава, что способствует повышению модифицирующего и графитизирующего эффекта и измельчению структуры. При этом бор усиливает модифицирующий и графитизирующий эффект нитридов алюминия, не вызывая отбела.

Ввод в состав графитизирующей смеси ферробора способствует измельчению зерна и ферритизации матрицы чугуна, повышает графитиэирующую спо.1 468954 собность и усвояемость компонентов смеси чугуном. При концентрации ферробора до 31 мас.7. графитизирующая способность смеси недостаточна, а при увеличении концентрации ферробо- ра более 43 мас. снижается графитизирующая способность смеси вследствие отбеливающего чугун действие бора 10

Нитриды алюминия являются центрами графитизации в чугуне, измельчают графитные включения, что приводит к повышению механических свойств чугуна, При концентрации нитридов алюминия в смеси до 1 мас.X их графитизирующая способность недостаточна, а верхний предел концентрации нитридов алюминия обусловлен снижением пластических свойств чугуна при их 20 более высоких концентрациях в смеси.

Ферросиликобарий обеспечивает . улучшение формы графита, повышение упруго-пластических свойств чугуна и графитизирующей способности смеси. 25

При концентрации ферросиликобария в смеси до 32 мас.7 компактность графита в чугуне и графитизирующая способность смеси низкие, а увеличение содержания ферросиликобария более 30

45 мас,X повышает угар бария, снижаются вязкопластические свойства чугу" на н графитизирующая способность смеси, Ввод висмута в состав графитизи" рующей смеси снижает расход ферросиликобария и других графитизаторов, способствует ферритизации матрицы чугуна и графитиэирующей способности смеси, но при его концентрации более

11 мас,7. усиливается отбел отливок 40 и снижаются вязко-пластические свойства чугуна, При концентрации висмута до )X его влияние на графитизирующую способность и свойства чугуна незначительно, 45

Графитизирующую смесь получают пу--, тем механического перемешивания измельченных ферросиликобария ФС60Ба22, висмута, гранулированного Ви 2 бриI

50 кетов нитридов алюминия ФА-23Н и ферробора ФБ 75. Сфероидизирующую обработку чугуна, содержащего, мас.%: углерод 3,5-3,7; кремний 1,8-2 0; марганец 0,4-0,6; фосфор до 0,15; сера до 0,06, железо остальное, проводят лигатурой марки ЖКМК-6, а гра.фитиэирующую обработку в литейных ковшах при !380-1410 С лигатурами предложенного и известного составов, Заливку отливок и образцов производят при 1340-1360 С.

Расход известной и предлагаемой графитизирующих смесей при обработке ими чугуна опытных плавок описания составляют 0,1Х от массы расплава, расход лигатуры NKMK-6 — 0,5% от массы чугуна.

Контроль процесса модифицирования графитизирующими смесями проводят на клиновидных технологических пробах по РТМ NT 20-2-76. Графитиэирующую способность оценивают по содержанию свободного и связанного углерода в модифицированном чугуне иэ основания клиновых технологических проб. Относительная графитизирующая способность известной модифицирующей смеси, представляющая отношение содержания свободного углерода в структуре модифицированного чугуна к содержанию связанного углерода принята за 1.

Как видно из таблицы, предложенная графитизирующая смесь обладает более высокой графитизирующей способностью и обеспечивает получение чугуна с более высокими механическими свойствами.

Оптимальной добавкой графитизирующей смеси является 0,08-0,57 от массы расплавленного чугуна.

При использовании модифицирующей смеси предложенного состава снижается расход модификаторов в 2-10 раз, повышаются служебные свойства чугуна на 15-357..

Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая ферросиликобарий и висмут, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, путем улучшения графитизирующей способности смеси, она дополнительно содержит ферробор и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Ферросиликобарий 32-45, Висмут l-ll

Ферробор 31-43

Нитриды алюминия 1-36

1468954

Состав графитизирующей смеси, мас. 7.

Механические свойства чугуна

Смесь

Относительное удлинение, 7

Ударная вязОтносительная графитиз ир ующая способность

Ферробор

Ферросиликобарии

Висмут

Нитрид алюмикость

КДж/м ния смеси

Иэвест475 10,5

1,0

720

Составитель А,Бармыков

Редактор И. Сегляник Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

Заказ 1320/27 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,!01 ная

Предлагаемая

3

5

32

39

58

3)

7 36

ll 43

12,4 29

0,7 45

36

18

0,6

37,3 редел рочноси при астяжеии, NI)a

480 13,5 1120

495 14,8 1180

510 14,) 1165

4)2 11,2 780

460 12,1 1012

2,3

2,9

3,1

)эl !,6