Смесь для модифицирования и легирования чугуна

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для модифицирования чугуна, идущего на изготовление тонкостенных отливок. Целью изо* бретения является утилизация отходов, устранение кромочного отбела и повышение длительности сохранения модицифирующего эффекта. Готовят модифицирующую смесь следующего состава, мае. %: углерод. 5-10; отходы алюмоборсодержащего волокна 8-12,' ферросилиций остал1^ьное. Плавят чугун и проводят его модифицирование гфи 1400-1420° С. Применение предложенного модификатора позволяет утилизировать от^ ходы алюмоборсодержащего волокна, устранить кромочный отбел и повысить длительность модифицирующего эффeRтa. 1 табл.Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам модификаторов для модифицирования серого чугуна, и может быть применено для изготовления ответственных тонкостенный Отливок в машиностроении./Цель изобретения - устранение кромочного отбела в отливках, увеличение длительности сохранения модифицирующего зффекта и снижение стоимости модифиц!**" рования при сохранении высоких прочностных свойств.Поставленная цель достигается тем, что смесь для модифицирования и легирования чугуна содержит углерод, ферросилиций ФС75 и отходы'алюмоборсиликашого волокна при следующем соотношении инфе-, диентов, мас.%;Углерод5-10Отходы алюмоборсиликат-ного волокна8-12ФерросилицийОстальноеУглерод в смеси выполняет две функции: служит естественными зародышами при кристаллизации сплава и является восстановителем бора и алюмоборсиликатного волокна. Пределы содержания углерода выбраны исходя из условий наиболее полного восстановления бора. Нижний предел содержания углерода

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4806225/02 (22) 28,03.90 (46) 15.02.92, Бюл. N. 6 (71) Белорусский политехнический институт (72) М.М. Бондарев, В.M. Михайловскйй, И.И, Баешко, В.H. Рыбаков и И.М. Громыко (53) 669.168 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 441285. кл. С 21 С 1/00, 1972. (54) СМЕСЬ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ И

ЛЕГИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для модифицйрования чугуна, идущего íà изгоИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам модификаторов для модифицирования серого чугу-: на, и может быть применено для изготовления ответствейных тонкостенньй отливок в машиностроении.

Цель изобретения — устранение «ромочногоотбела в отливках, увеличениедяитеяьности сохранения модифицирующегО эффекта и снижение стоимости модифици рования при сохранении высоких прочно-: стных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для модифицирования и легиромния чугуна содержит углерод, ферросилйЦий

ФС75 и отходы алюмоборсиликатногр во- . локна при следующем соотношении иигре»,. диентов, мас.%:

Углерод 5-10

Отходы ап юмоборсиликатного волокна 8-12

Ферросилиций Остальное

„„SU „„1712445 А1 ац2з С 22 С 35/00, С 21.С 1/00 товление тонкостенных отливок. Целью изобретения является утилизация отходов, устранение кромочного отбепа и повышение длительности сохранения модицифирующе- . го эффекта, Готовят модифицирующую смесь следующего состава, мас.g: углерод.

5-10: отходы алюмоборсодержащего волокна 8-12; ферросилиций остальное. Плавят чугун и проводят его модифицирование при

1400-1420 С; Применение предложенного модификатора позволяет утилизировать mходы алюмоборсодержащего волокна, устранить кромочный отбел и повысить длительность модифицирующего эффекта. 1 табл.

Углерод в смеси выполняет две функции: служит естественными зародышами при кристаллизации сплава и является восстановителем бора и алюмоборсиликатного волокна. Пределы содержания углерода выбраны исходя из условий наиболее полного восстановления бора. Нижний предел содержания углерода (5 мас.%) соответствует содержанию отходов апюмоборсиликатного волокна в смеси на уровне 8 мас.%; а верхний — содержанию отходов в смеси 12 мас,%. Увеличение добавки графита более

10 мас.% практически не влияет на глубину отбела. но снижает значения механических свойств.

Отходы алюмоборсиликатного волокна представляют собой грубые отходы (обрезь) производства алюмоборсиликатной нити марки BC-6-400 (ГОСТ 10727-73) с диамет- ром элементарного волокна 10-500 мкм и длиной 50-100 мкм. Состав отходов, мас.%:

ВгОз10; АЬОз14; М90з, Са017; $Ю254.

1712445

В Оз легко восстанавливается свобод- локна марки ВС (ГОСТ10727-73); ферробор ным углеродом, а также частично углеродом ФБ2 (ГОСТ 14848-69). из чугуна до металлического бора по следу- Сравнительные испытания известной и предлагаемой модифицирующих смесей

2/ЗВ20з+ 2С-4/3Â+ 2СО. 5 проводили на чугуне состава, : углерод

Возможно также восстановление бора 3,2; кремний 1.8; марганец 0,45; хром 0,06; кремнием из ферросилиция по реакции: сера 0,06; фосфор 0,09. Плавку чугуна про2/ЗВ Оэ+ SI = 4/ЗВ + $}Ог.. изводили в индукционной печи ИСТ102, а в

Восстановленный бор взаимодействует качестве шихты использовали возврат чугус имеющимися в достаточном количестве в lO на марки СЧ20, расплаве азотом с образованием нитрида Модифицирование производили при

0 бора. Образование устойчивого нитрида бо- 1400-1420 С, ра нейтрализует карбидостабилизирующее Для исследования прочностных свойств влияние. азота и очищает от него границы модифицирующих смесей заливали техноэвтектических зерен, повышая прочность, 15 логические пробы диаметром 30 мм, из коКроме того нитриды бора, располагаясь на торых вытачивали образцы для испытаний поверхностях пластин графита, препятству- на разрыв и для замера твердости. ют образованию цементита и увеличивают . Длительность сохранения модифицируживучесть модифицирования. ющего эффекта оценивали по величине от. Наличиевсоставеалюмоборсиликатно- 20 бела клиновой:пробы, заливаемой через го волокна окислов алюминия, магния, каль- каждые 2 мин после модифицирования, ция, являющихся активными центрами Устранение кромочного отбела также зародышеобразования,такжепозволяетсу- оценивали по величине отбела клиновой щественно повысить продолжительность пабы с углом при основании 15 и высотой действия модифицирующей смеси. 25 70мм.

Со ержание отходов алюмоборсилидерж Результаты испытаний механических катного волокна в составе смеси ниже 8 свойствчугунапослеобработкиизвестнойи мас. не дает прироста прочностных харак- предлагаемой смесью приведены в таблице. теристик. Присодержанииотходовболее12 . Из данных видно, что предлагаемая мас. наблюдается увеличение глубины от- 30 смесь позволяет производить разливку металла через 12 мин после модифицировабела, Выбор 757 ферросилиция как ведущего ния, в то время как известная — не более чем компонента смеси объясняется его сильным через 6 мин. графитизирующим эффектом, хотя и более, . Величина отбела на клиновой пробе из слабым, чем силикобарий или силикокаль- 35 чугуна, модифицированного известной ций. Но усвоение ферросилиция жидким смесью, составляет 7-8 мм, в то время как расплавом выше, чем у указанных сплавов, на клине из чугуна, модифицированного предлагаемой смесью, отбел отсутствует, Пример. Для исследования механи- Механические характеристики утакогочугуческих и технологических свойств чугуна, 40 на немного ниже, хотя также позволяют модифицированного известной и предлага- поднять прочность на одну марку. емой смесью, были приготовлены смеси на Формула изобретения нижнем, среднем и верхнем, а также ниже нижнего и выше верхнего уровней содержа- вания чугуна, преимущественно тонкостенния инг едиентов для предлагаемой смеси 45 ных отливок, содержащая углерод, и на среднем уровне для известной смеси. ферросилиций и борсодержащий компоТехнология приготовления смеси вклю- нент, отличающаяся тем, что, с целью чала размол на шаровой мельнице ферроси- утилизации отходов, устранения кромочноФС75 о ф акции размером 0,5 мм, а го отбела и повышения длительности сохраотходовалюмоборсиликатноговолокна — до 50 нения модифициру щ г фф и и ю его эффекта, в фракции 0,315 мм и последующее смешива- качестве борсодержащего компонента npuwe с углеродом в заданной п заданнойпропорции.Для меняются отходы алюмоборсодержащего приготовления известнои и и предлагаемой волокна при следующем соотношении комсме сей использовали следующие материа- понентов, масЩ:

5-10 лы: графит скрытнокристаллический ГЛС-3 55 Углерод (ГОСТ 5420-743; фе росилиций ФС75 (ГОСТ Отходы алюмоборсодержаер его волокна 8-12

1415-78); отходы алюмоборсиликатного во- щего волок

Ферросилиций Осталъное

1712445

Содержание компонентов в смесмД

Углерод ФС75 Бораодержащий компонент

Смесь

Глубина отбела после

НВ выдержки мин

8 10 12 14

Известная 16,5

17 42 58 62

23,5 227 17 7 7 8

1 3

4 6

7 8

2 2 2

5 5 5 у

Састааитель 8.Михайловский

Редактор В.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 512 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного ком гвта. tie изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

113035, Моска», Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Предла rae.1

5

7 5

12

1О

12

14

87 197

82,5 - 207

78 . 209

91 182 2

74 227 4

4

12