Брикет для модифицирования чугуна

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при ковшовой обработке чугуна. Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств. Новый брикет для модифицирования чугуна содержит, мас.%: силикобарий 7-26

железо-кремний-магний-кальциевая лигатура 35-55

иттрий 13-18

нитриды марганца 3-10

ферросиликоцирконий 3-7

алюминий 3-20. Дополнительный ввод в состав брикета иттрия, нитридов марганца и ферросиликоциркония позволил в результате обработки чугуна повысить его механические свойства: σ<SB POS="POST">в</SB> в 1,03-1,08 раза

δ в 3-3,5 раза

КСИ в 1,46-1,5 раза, а также технологические свойства: L в 1,13-1,18 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО1ИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1548240 А ) (51)5 С 22 С 35/00 С 21 С 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нородность структуры, нестабильность технологических и механических свойств модифицированного чугуна, увеличивается содержание вермикулярного графита в структуре.

Ввод иттрия в количестве 13—

18 мас.% увеличивает сфероидизацию графита, жидкотекучесть, число центров кристаллизации при его затвер- . девании, содержание феррита в структуре, трещиностойкость, что способствует повышению стойкости при контактно-ударном нагружении и упругопластических свойств. При содержании иттрия более 18 мас.X увеличивается содержание неметаллических включений и снижаются технологические свойства, стабильность модифицирования и механические свойства.

Обработка чугуна модифицирующими

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fXHT СССР (21) 4466691/23-02 (22) 29. 07.88 (46) 07.03.90. Бюп. К - 9 (71) Гомельский литейный завод

"Центролит" (72) Б.В.Одарченко, М.И.Карпенко, А.П.Мельников, Е.И.Марукович и С.M.Áàäþêîâà (53) 669. 18 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1002362, кл. С 21 С 1/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР

NF 1109442, кл. С 21 С 1/08, 1984. (54) БРИКЕТ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУ-

ГУНА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов брикетов для модифицирования чугуна.

Цель изобретения — повышение механических и технологических свойств чугуна.

Требуемый эффект модифицирования и повышение технологических свойств чугуна достигается при концентрации ферросиликоциркония в брикете от

3 .до 7 мас.X. При содержании ферросиликоциркония до .З.мас.% его модифицирующее влияние низкое, дисперсность структуры чугуна оказывается недостаточной, снижаются механические, технологические свойства чугуна и его стабильность. При увеличении концентрации ферросиликоциркония более :, 7 мас.% наблюдается неод2 при ковшовой обработке чугуна, Цель изобретения — повышение механических и технологических свойств. Новый брикет для модифицирования чугуна содержит, мас.%: силикобарий

7-26; железо-кремний-магний-кальциевая лигатура 35-55, иттрий

13-18; нитриды марганца 3-10; ферросиликоцирконий 3-7, алюминий 3-20.

Дополнительный ввод в состав брикета иттрия, нитридов марганца и ферросиликоциркония позволяет в результате обработки чугуна повысить его механические свойства: g 6 в 1,031 08 раза, d в 3 3 5 раза, КСИ в

1,46-1,5 раза, а также технологические свойства: L в 1,13-1, 18 раза.

2 табл.

1548240 брикетами с содержанием иттрия менее 13 мас.. сопровождается недостаточным модифицирующим эффектом и нестабильностью получаемых результатов, большим содержанием вермикулярного графита в структуре.

При введении в состав модифицирующего брикета нитридов марганца усиливается его рафинирующее, модифицирующее и раскисляющее влияние, увеличивается количество центров, что способствует,измельчению струк(,туры и повышению стабильности технологических свойств модифицированного чугуна. При концентрации нитридов марганца до 3 мас.X его рафи нирующее и модифицирующее влияние недостаточны, а при увеличении содержания нитридов марганца более

10 мас.Ж получается большая концентрация неметаллических включений не достигается дальнейшего повышения технологических свойств и их стабильности.

Железо-кремний-магний-кальциевая . лигатура (ЖКМК) при концентрации

35-55 мас.X обеспечивает получение чугуна без пластинчатого графита.

При содержании лигатуры ЖКМК в составе брикета более 55 мас./ усиливается пироэффект и снижается ста— бильность структуры и технологических свойств.

3S

При содержании силикобария менее

7 мас./ снижается стабильность модифицирующего и графитизирующего эффекта брикета, а увеличение содержания силикобария более 26 мас.X 40 удорожает процесс модифицирования без существенного повышения механических и технологических свойств и их стабильности.

Стальная дробь в брикете снижает модифицирующий эффект и технологические свойства модифицированного чугуна и их стабильность, поэтому она исключена иэ состава брикета.

Пример. Брикеты получают в коксогазовых вагранках на шихте из литейных чугунов, чугунного лома и возврата производства. Производят ковшевую обработку чугунов, содержащих, мас.7: углерод 3,0-3,2; кремний 2, 2-2,3; марганец 0,5-0,6; хром до 0,06; никель до О,?; сера до

0,05; фосфор 0,05-0,06; железо остальное. Расход предлагаемого брикетамодификатора составляет 0,25Х от массы расплава, Для получения брикета предлагае- . мого состава используют измельченный до фракции 0,05-2 мм силикобарий, лигатуру ЖКМК-5 фракции О, 1-0, 2 мм, иттрий металлический, порошки нит- . ридов марганца и ферросиликоцирконий фракт(ии 0,05-2 мм. Исходные материалы механически перемешивают в катковых мельницах и подвергают гидростатическому прессованию с удельным давлением 2000 NH/м. .

Литые технологические пробы из модифицированного чугуна отливают по известной технологии. Оценку жидкотекучести проводят по спиральной пробе Кери, а трещиностойкости — на технологической звездообразной пробе высотой. 146 мм. Оценку структуры производят металлографическим методом по известной:технологии, Заливку чугуна производят в сырые песчано-глинистые формы. Механические испытания проводят на образцах в литом состоянии.

В табл. 1 приведены составы брикетов для модифицирования, а в табл.2— технологические и механические свойства модифицированных чугунов.

Металлрграфические исследования показали, что форма графитовых включений в чугуне шаровидная и вермикулярная. Ударную вязкость определяют на образцах 10 х 10 х 55 мм с полукруглым. надрезом на копре.

Как следует из табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав брикета иттрия, нитридов марганца и ферросиликоциркония позволяет повысить механические свойства: Ь в 1,031,08 раза, d в 3-3 5 раза, КСИ в

1,46-1,5 раза, а также технологические свойства: L в 1,13 — 1,18 pas, Формула изобретения

Брикет для модифицирования чугуна, содержащий силикобарий, железо-кремний-магний-кальциевую лигатуру и алюминий, отличающийся тем, что, с целью повышения механических и технологических свойств чугуна, брикет дополнительно содержит иттрий, нитриды марганца и ферросиликоцирконий при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Силикобарий 7-26

Железо-кремниймагний-кальциевая

Ферросиликоцирконий

Алюминий

35=55

13-18

3-10 лигатура т Иттрий

Нитриды марганца !

3-7

3-20

Та блица

Состав брикета, мас.X

Брикет для модифициро вания чугуна

Силико- Лигатубарий ра ЖКМК

Нитриды марганца ттрий юминий

Известный 10

Пр едлагаемый

2

0,25 l5

26

35 3

45 6

55 ° 10

5

13

16

13

0,25

0,25

0,25

П р и м е. ч а н и е. В известном брикете дополнительно еодержится 20 мас.Ж стальной дроби.

Таблица 2

26,2 580-650 1,2.10

555

450 4,6

В70ШЗО

461 14,6 18,8 720-735 3,8.10

482 16,2 1796 750-770 4,9 10

490 15,4 18,2 730-760 4,5-10

Ш88В12

Ш98В02

Ш89В11

820

П р и м е ч а н и е. Форма графитовых включений в чугуне: Ш вЂ” шаровидная,  †. вермикулярная.

Составитель Н.Косторной

Редактор И.Дербак ТехредЛ.Сердюкова. Корректор И.3рдейи

Заказ 115 Тираж 485 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

Брикет для модифицирования чугуна Известный

Предлагаемый

2

Форма графитовых включений в чугуне, Ж

Предел прочности при р астяжении, MIIa

Относительное удлинение, X

Ферросилико цирконий

Трещиностой кость чугуна, см

Средняя жидкотекучесть, мм

Стойкость при контактно-ударном нагружении, цикл

Расход брикета от массы модифицируемого чугуна,X

Ударная вязкость кДж/м