Смесь для модифицирования чугуна
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов для серого чугуна с пластинчатым графитом, выплавляемого в вагранках и электропечах. Цель изобретения - уменьшение отбела и увеличение длительности модифицирующего эффекта. Смесь для модифицирования чугуна содержит, мас.%: ферросиликохром 40-65 силикомарганец 20-45 отходы электродного производства 10-20. Применение смеси позволяет на 20-25% снизить отбеливаемость чугуна и увеличить длительность модифицирующего эффекта более чем на 10 мин. 2 табл.
(1Ю (ll) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4438813/23-02 (22) 08.06.88 (46) 07.03.90. Бюл. Г 9 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт литейного производства (72) 6.В.Куприянов, И.В.Марширов и В.А.Соколов (53) 669.15-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 263616, кл, С 21 С 1/08, С 22 С 35/00, 1968.
Авторское свидетельство CCCP и 410121, кл. С 22 С 35/00, 1972.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов для серого чугуна с пластинчатым графитом, выплавляемого в вагранках и электропечах.
Целью изобретения является уменьшение отбела и увеличение длительности действия модифицирующего эффекта.
Предлагаемая смесь для модифицирования чугуна содержит ферросиликохром, силикомарганец и отходы электродного производства при следующем соотношении компонентов, мас.4 Ферросиликохром 40-65
Силикомарганец 20-45
Отходы электродного производства 10-20
Предлагаемую смесь приготавливают из дробленых или гранулированных компонентов, причем фракция ферро(Sl)5 С 21 С 1/08 С 22 С 35/00
2 (54) СМЕСЬ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов для серого чугуна с пластинчатым графитом, выплавляемого в вагранках и электропечах. Цель изобретения — уменьшение отбела и увеличение длительности модифицирующего эффекта. Смесь для модифицирования чугуна содержит, мас.ь: ферросиликохром 40-65; силикомарганец 2045; отходы электродного производства
10-20. Применение смеси позволяет на 20-254 снизить отбеливаемость чугуна и увеличить длительность модифицирующего эффекта более чем на
10 мин. 2 табл. с или кох рома и с или кома рга н ца должна быть 2-20 мм в зависимости от металлоемкости ковша, отходы электродного производства - в виде порошка фракцией 0,2-1 мм, что обеспечивает наиболее эффективное усвоение их в расплаве чугуна.
Гранулированный ферросиликохром
ФСХ20 и .ФСХ26 используют для ввода в состав исходного чугуна хрома и кремния, который обладает двойственным действием: графитизирующим и карбидообразующим. При введении в смесь менее 40 мас.Ф ферросиликахрома в чугун переходит недостаточное количество хрома и это мало влияет на улучшение квазиизотропии чугуна и прочностных свойств. Повышение содержания ферросиликохрома (более 65 мыс. 4) 3 15482 приводит к увеличению отбела и сниже,нию прочностных свойств чугуна.
- Содержание в смеси силикомарганца в пределах 20-45 мас.Ф выполняет дво5 якую роль: как один из активных перлитизаторов марганец. способствует повышению механических свойств чугуна, а также улучшению усвоения и рас— .пределения графита в расплаве чугуна. 10
Верхний предел содержания силикомарганца в смеси определяется влиянием марганца препятствовать графитообразованию, что влечет за собой увеличение склонности к отбелу чугуна в тонких сечениях отливок. Нижний предел определяется способностью силикомарганца воздействовать на прочностные свойства чугуна.
Отходы электродного производства вводятся в состав смеси для снижения отбела, повышения длительности эффекта модифицирования и улучшения распределения включений графита.
Положительное влияние графита на 25 микроструктуру и свойства чугуна начинает проявляться при содержании в смеси более 10 мас.3 отходов графитового производства.
Увеличение их содержания в смеси (более 20 мас.i) приводит к повышению размеров графитовых включений в структуре чугуна и снижению его механических свойств.
Для экспериментальной проверки
35 предлагаемого состава производят испытания. Плавку чугуна проводят в высокочастотной индукционной печи с кислой набивной футеровкой емкостью
60 кг ° В качестве исходных шихтовых 40 материалов используют литейный и передельный чугуны, отходы углеродистой стали и чугунный лом. После расплавления шихтовых материалов расплав чугуна в печи перегревают до
1450 С и выдерживают в течение 510 мин.
Эффективность модифицирования чугуна известной и предлагаемой смесями определяют по величине отбела в из50 ломе клиновой пробы, отливаемой в песчано-глинистую форму, охлаждаемую с одной стороны массивным холодильником, а также механические свойства чугуна. Модифицирование (величина добавки смеси 0,84) и выдержку чугуна проводят в тигле индукционной печи при 1360-1380 С. Модифицируют чугун, содержащий, мас.4: углерод 3,0-3„2;
l3 кремний 1,5-1,6; марганец 0,6-0,8; фосфор О, 95- О, 1; се ра О, О 5-.0, 1 .
Отбор жидкого чугуна для заливки форм производят через 5 мин.
Состав апробированных модификаторов, величина отбела и длительность эффекта модифицирования приведены в табл. 1-2.
Как видно из результатов испытаний, известная смесь (составы 1 и 2) обладает более высокой отбеливающей способностью, а живучесть модифицирующего эффекта составляет не более
5 мин. Предлагаемая смесь (составы
4-6, 9, 10, 13, 14) при соотношении компонентов в предлагаемых пределах обладает меньшей отбеливающей способностью на 20-25 0, живучесть модифицирующего эффекта составляет более
15 мин, но при этом механические свойства чугуна увеличиваются: прочность на 10-153 и твердость на 5-10 .
Введение в состав предлагаемой смеси отходов графитового производства менее 10 мас.4 (состав 12) снижает длительность эффекта модифицирования. Введение в смесь ферросиликохрома и силикомарганца ниже рекомендуемых пределов (состав 3, 8) снижает прочность и длительность эффекта модифицирования.
Введение силикомарганца и ферросиликохрома выше рекомендуемых пределов (составы 7, 11) приводит к увеличению отбеливаемости.
При использовании предлагаемой смеси увеличивается длительность эффекта модифицирования, отбел уменьшается на 20-?5Ф и снижается стоимость смеси за счет применения силикомарганца, Формула и з о б р е т е н и я
Смесь для модифицирования чугуна, содержащая ферросиликохром и марганецсодержащий компонент, о т л и ч а" ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения отбела и увеличения длительности действия модифицирующего эффекта, она дополнительно содержит отходы электродного производства, а в качестве марганецсодержащего компонента — силикомарганец при следующем соотношении компонентов, мас,l:
Ферросиликохром 40-65
Силикомарганец 20-45
Отходы электродного производства 10-20
1548213 ееееее !
Состав модифицирующих смесей
Силикома рганец
Азотированный марганец
Ферросилико
Отходы элекхром тродного производства
Таблица 2! е е
Твердость, НВ
Состав модифицирующей смеси
Предел прочности при растя.жении, МПа
290 235 20 20,5 21
280 230 17 17,5 18
22 24
20 22
16,5 17
12 13
13- 14
13 14
19 20
l7 17 5
14 15
13 . 14
18 .19
18
14
21
18
15,5
290 220 15 16
320 240 12 12
330 245 13 13
350 250 13 !3
350 250 18 18
280 220 15 16
320 240 14 14
310 г4 5 13 13
310 240 16 17
Известный
2
Предлагаемый
4
6
8
Известный
2
Предлагаемый
4
6
8
11
12
13 !
15, Т а б л и ц а 1 е ее е е е еееееее
Содержание компонентов,мас.Ф
45 35 20
43 40 17
35 50 15
22 65 13
20 70 10
15 65 20
20 63 17
45 42 13
50 40 10
50 . 55 5 40 50 10
40 40 20
35 40 25
Величина отбела, мм за время выдержки жидкого чугуна после модифицирования, мин е е е
0 5 10 15 20 а
1548213.ю
Продолжение табл.2
»»»
«»» » » »
Величина отбела, мм за время выдержки жидкого чугуна после модифицирования, мин
Твердость, НВ
»» «« ««««««««««««» ««
««»» е» «» ««
»» ° ° »
Составитель К.Сорокин
Редактор Н.Гунько Техред Л.Олийнык, Корректор С.Черни
Заказ 113 Тираж 497 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 Ужгород, ул.Гагарина, 101
Состав модифициру6» щей смеси
° в» «»«
12
13
14
Предел прочности при растяжении, ИПа
225
18
13
11
«
19
13 l1
»
11
1115
21 24
15 l6
11 12
