Модифицирующий брикет
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов. Цель изобретения - повышение прочности модифицирующего брикета и улучшение механических свойств обрабатываемых чугунов. Модифицирующий брикет содержит алюминий, плавиковый шпат, графит, связующее, ферросилиций и/или силикобарий при следующем соотношении компонентов, мас.% алюминий 15-35 плавиковый шпат 2-10 графит 1-5 связующее 2-4 ферросилиций и/или силикобарий остальное. Связующее имеет следующий состав, мас.%: гидроксокарбонат магния 52-56 хромовый ангидрид 2,6-2,9 оксид хрома 11,2-11,9 двуокись титана 23,3-26,0 вода остальное. Дополнительный ввод в состав брикета связующего указанного состава позволяет в 2-3 раза повысить его прочность и на 10-20% улучшить свойства чугуна за счет дополнительного микролегирования чугуна. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
1-5
2-4
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
1 (21) 4343348/31-02 (22) 26 ° 10. 87 (46) 07. 08 . 89 . Бюл. № 29 (71) Пензейский политехнический инстнтут (72) В,А.Грачев, Н.А.Горелов и А.В,Семушкин (53) 669.15-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . ¹ 1276670, кл. С 21 С 1/08, 1985 (54) МСДИФИЦИРУЮЩИИ БРИЖИТ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов. Цель изобретения — IIoBhIEB ". .ние прочности модифицирующего брикета и улучшение механических свойств обрабатываемых чугунов ° МодифицируюИзобретение относится к металлургии„ в частности к внепечной обработке металла, и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов для модифицирования, микролегирования и рафинирования чугуна.
Цель изобретения - повышение прочности брикета и улучшение механических свойств чугуна.
Для достижения этой цели в модифицирующий брикет, содержащий алюминий, плавиковый шпат, графит, ферросилиций или силикобарий, дополнительно вводят связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий 15-35
Плавиковый шпат 2-10
„„ЯО„„п498792 д ) р 4 С 21 С f/08, С ?2 С 35/00
2 щий брикет содержит алюминий. Плави ковыи шпат графит связующее Аерро силиций и/или силикобарий при следующем соотношении компонентов, . мас;%: алюминий !5-35; плавиковый шпат 2-10; графит 1-5; связующее
2-4; ферросилиций и/или силикобарий остальное. Связующее имеет следую-. щий состав, мас.%: гидроксокарбонат магния 52-56; хромовый ангидрид 2,62,9; оксид хрома 11,2 — 11,9; двуокись титана 23,3-26,0; вода остальное.
Дополнительный ввод в состав брикета связующего указанного состава позволяет в 2-3 раза повысить его прочность и на 10-20 % улучшить свойства чугуна за счет дополнительного микро- 9 легирования чугуна. 1 з.п.ф-лы, . 1 табл.
Графит
Связующее
Ферросилиций и/или силикобарий Остальное
Связующее имеет следующий состав, мас. %:
Гидроксокарбонат магния 52,0-56,,0
Хромовый ангидрид 2,6-2,9
Оксид хрома 11,2-11,9
Двуокись титана 23,3-26,0
Вода Остальное
Количество компонентов- связующего взято с таким расчетом, чтобы изменение граничных условий как в большую, так и в меньшую сторону не снижало прочностных свойств брикетов, 1498792
Алюминий входящий в состав брикета, способствует графитиэации чугуна, усиливает противоотбеливающий эффект модифицирующей смеси и, кроме того, выполняет функции крепителя брикета при прессовании. При содержании алюминия в брикете менее 15 мас.% положительный эффект от его содержания практически не проявляется, а количестно ссвыше 35 мас,% ухудшает модифицирующую способность брикета, ухудшает форму графита и, как следствие, механические свойства отливок.
Нали гпе в составе брикета плавикового шпата в количестве 2-10 мас.% увеличивает растворимость брикета, улучшает его графитизирующую способность. При незначительном содержании в брикете плавикового шпата. (менее
2 маа.%) er о действие как разжижителя. нс проявляется, увеличение его содержания .свыше 10 мас.%. не вызывает дополнительного увеличения растворимости брикета и приводит к увеличе-, ни|о количества шлака при модифицировании чугуна.
Графит в составе брикета в коли честве 1- мас.% способствует устра- . нению отбела в чугуне, увеличению колнче;.тва феррита в !угуне и, соответственно, уменьшению егс твердости.
При. наличии .его в составе менее
1 мас, его действие как графитизатора не проявляется. Ввод в состав более 5 мас.% графита приводит к всплы- 35 ванию его в жидком чугуне в виде спели„ что ухудшает Качество отливок. ферросилиций и/или силикобарий в составе брикета выполняют роль гра- @
Фитизярующих присадок, вызывающих странение отбела и значительное повведение количества феррита в мбдифицированном чугуне, а соответственно, пони>ание егс твердости. 45
Добавка в смесь связующего позво" ляет изготовить брикеты достаточно высокой прочности, благодаря чему значительно снижаются потери компонентов при хранении и транспортиров,ке, а также угар элементов при модифицировании. Кроме того, благодаря gg1 Ti С» входящим щего, улучшается микроструктура и повышаются прочностные свойства чу55 гуна.
В таблице приведены результаты сравнительного анализа прочности брикетов и механических свойств чу" гунов, полученных из известных и предлагаемых брикетов.
Связующее взято с таким расчетом, чтобы минимальное его количество обеспечивало достаточную прочность брикета, а максимальное не ухудшало механических свойств выплавляемых чугунов (не увеличивало твердость), Испытания проводились в лабораторных условиях и производственных условиях при плавке чугуна в вагранке, При этом плавки проводились при одинаковых условиях (в одной и той же вагранке, при одних и тех же режимах), а выводы сделаны на основании экспериментальных работ и промышленных плавок, Определяли механические свойства брикета и механические свойства чугунов (результаты проведения испытаний приведены в таблице), Предлагаемые и известные брикеты помещают в шихту в количестве 0,40,5 мас.% от металлозавалки. И" шихты для получения .чугуна СЧ15, содер" жащего модифицирующий брикет, выплавляют отливки цилиндра компрессора массой 1 5 т.
Изготовление брикетов осуществляется следующим образом.
Заранее готовят связующее, для этого исходные твердые компоненты (гидроксокарбонат магния, хромовый ангидрид, оксид хрома, двуокись титана) перемешивают, добавляют воду и вновь перемешивают. Затем мелкую фракцию (менее 3 мм} плавикового шпата, графита, ферросилиция и/или силикобария тщательно перемешивают, добавляют связующее и дробленную алюминиевую стружку (менее 3 мм), вновь ,перемешивают в течение 30 мин, а затем прессуют в брикеты (давление
3-5, т/см ), которые потом твердеют при обычных условиях. Брикет готов к употреблению после 7 сут выдержки, Оптимальный размер брикета выбран из условий обеспечения достаточной прочности.и наиболее полного усвоения модифицирующих элементов при плавке для плавкч в вагранке ф 50 и ,высотой 30 мм.
Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый модифици1 рующий брикет обладает более высокой прочностью и эффективностью модифицирования чугуна с целью повышения его механических свойств.
1498792
5 в
6( о (.
Ф Х
ИО ООИCl ООО
СЧNММИ4.ИИИИ
I I I ! 1 I I
О ОИООИОИО ОИИ
С (СЧ»- СЧ СЧ «.1 б «б
С 1
И ц а
О Э
A Х
»0 а (Э U
Ф О (< Ц
Оr ООМфООМООО
СО СО СОСОК - -СЧ СЧ СЧ- N N СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ И
Х„"
Х Х I !
CO 00 Ch
-ОО
0 б б 1 l
ИМЛ
О Ch Ch ММ
- О
СО О
С 1
1 I
СЧ О1
Л 00
М М
О ф
«(М ! I
О О
Ch 00
М М
»вЂ”
Л Ch
М М
1. 1
СЧ
"О Л
М М О СЧ Ch
CO.С0 б С 1 М
1 l
СО О О
О С» СО с"1 М
И
М I
»
Э
1 жжЦ(Й E
Х 0( (» а х (О CO
CO СО
I I
О СО
Л С«, СЧ»О
00 00
I I
M И
СЧМЛ
»
СЧ СЧ СЧ ! l б ЛО (О
СЧ NСЧ
М»- N
О С!» 01
СЧ» ° ! l I
ЛО И
Ch СО СО
CO
О
СЧ (Ю
Ch с»
"О
СЧ !
«
О О
СЧ N
cd l
И И ИИИИ
I I l I 1
И б 1 М О И 0 «!" 2 2
М !.01 С(Х!
cd сб
CO л
М
СЧ
° »
СО
И М л а л
ИММ
СЧ СЧ N
l ! б М I л. л
ММ 1
СЧ N
l !
О
О
01 М 5 И л л в л л
О СО»C М М
М N N СЧ ф 00 л а
О1
2 (°
О
О
Ф (ч
О
М И 3 Л (»,О Л
М С 1 I И »ОN «((с 1 »»
И О а в
МИСЧ» И -ИМО О
О
СЧ
V
cd а
И
О О л »
-СО СЧИСЧС000»I О И
A»I OO ИИОИ
МСЧ О О ! NNNN
СЧ СЧ
И И
СЧ СЧ
И
М
И
О
ИИИИИИ О б иЪИ
»» СЧ СЧ М М N М»- СЧ СЧ! g
0
Сб
Ф I
u ( ( (1
I
6(! и л
Э I
E I
Э
Ф 1
Х
Х I
cd l
K а I
Э 1
t(.l
g o
Ц Р
Э О а а ч
Ц О
Э Х
k(: Ь
Э О а а
О
Фя
6 Ф
О
Х > а
V c0! и
СОМ A cd а Ж Х (=(Y} М СЧ» — И СЧ М М С"1 М
О
Х
Ц
Х
1498792
Формула изобретения
2,6-2,9
1112-11 9
23,3-26,0
Остальное
Составитель А.Бармыков
Техред А.Кравчук Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ
Редактор Н.Тупица
Заказ 4516/20 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 о
1. Модифицирующий брикет, включаю-.: щий алюминий, плавиковый шпат, графит, ферросилиций и/или силикобарий, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности брикета и улучшения механических свойств обрабатываемых чугунов, в нега дополнительно вводят связующее при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:
Алюминий 15-35
Плавиковый шпат 2 !О
Графит 1-5
Связующее 2-4
Ферросилиций: и/или силикоба:" рий Остальное
2. Брикет по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что связующее имеет следующий состав, мас,Х:
Гидроксокарбонат магния 52,0-56,0
Хромовый ангидрид
Оксид хрома
Двуокись титана
:Вода
