Модификатор для чугуна

 

Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить механические и эксплуатационные свойства чугуна с шаровидной формой графита. Для этого в состав модификатора введен плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас.%: криолит 35-45; магний 35-45; лигатура с редкоземельными металлами 12-18; плавиковый шпат 2-7, причем лигатура с редкоземельными металлами содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 30-50; редкоземельные металлы 30-40; алюминий 2-8, железо остальное. Механические свойства чугуна при обработке модификатором: оь 650-800 МПа; д 1,2-2,60%, НВ 280-300, си 220-250 кгс/мм2. 1 табл.

СОЮЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667070/02 (22) 17.02.89 (46) 15.0692. Бюл. N 22 (71) Коломенский тепловозостроительный завод им. В.В.Куйбышева (72) А.В.Герасимов и В.В,Рышков (53) 669.15-198 (088.8) (56) Шумихин В.С., Кутузов В,П. и др. Высококачественные чугуны для отливок. М.; Машиностроение, 1982, с. 146.

Мил ьман Б, С, и др. Неметаллические включения в чугуне с шаровидным графитом. M. Металлургия, 1968, с. 162. (54) МОДИФИКАТОР ЧУГУНА (57) Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить механические и эксплуИзобретение относится к области литейного производства, преимущественно к составам модификаторов для обработки чугунов в расплавленном состоянии, и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита.

Известен модификатор чугуна, содержащий 50 мас.% магния и 50 мас.% криолита, который обеспечивает получение высокопрочного чугуна с заданными механическими свойствами при содержании остаточного магния в отливках в интервале от

0,03 до 0,10%.

Однако этот модификатор способствует снижению и родолжител ьности модифицирующего действия и неполному усвоению расплавом магния из-за небольшой его раскислительной и рафинирующей способностей. Это приводит к образованию в структуре чугуна наряду с шаровидной формой графита включений пластинчатого и,. ЙЛ,, 1740478 А1 атационные свойства чугуна с шаровидной формой графита, Для этого в состав модификатора введен плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас.%: криолит 35 — 45; магний 35-45; лигатура с редкоземельными металлами 12 — 18; плавиковый шпат 2 — 7, причем лигатура с редкоземельными металлами содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 30 — 50; редкоземельные металлы 30 — 40; алюминий

2 — 8; железо остальное. Механические свойства чугуна при обработке модификаToðîì; (Уь = 650 800 МПа; д 1,2 2,60%, Н В

280 — 300, о -1= 220 — 250 кгс/мм . 1 табл. вермикулярного графита, что резко снижает механические и эксплуатационные свойства отливок и деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному является модификатор чугуна, содержащий, o/.

Магний металлический МГ-90 45

Ферроцерий 12,5

Криолит 42,5

Известный модификатор в недостаточной мере способствует нейтрализации вредных примесей и удалению неметаллических включений. Введение в расплав чугуна увеличенного количества редкоземельных элементов, в основном церия, содержащихся в ферроцерии, способствует образованию цементита в структуре с увеличением отбела, повышает в значительной степени твердость чугуна, что затрудняет механическую обработку отливок. Для уст1740478 ранения отбела требуется проведение высокотемпературной термообработки.

Целью изобретения является повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна с шаровидным графитом. 5

Поставленная цель достигается тем, что в состав модификатора, содержащего криолит, магний и лигатуру с редкоземельными металлами, введен плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, 10 мас. :

Криолит 35-45

Магний 35-45

Лигатура с редкоземельными металлами 12-18 15

Плавиковый шпат 2 — 7 причем лигатура с редкоземельными металлами содержит, мас, ;

Кремний 30-50

Редкоземельные 20 металлы 30-40

Алюминий 2 — 8

Железо Остальное

Введение в модификатор лигатуры с

РЗМ кремнием и плавикового шпата указан- 25 ного содержания обеспечивает стабильное получение глобулярного (шаровидного) графита и способствует более глубокому раскислению и рафинированию расплава, увеличивает длительность модифицирую- 30 щего эффекта, оказывает активное зародышеобразующее воздействие в процессе кристаллизации и повышает механические свойства чугуна в отл и в ках.

При содержании в модификаторе лига- 35 туры с РЗМ выше 10 проявляется отбеливающее действие церия, основного компонента, входящего в состав РЗМ, что способствует увеличению твердости и снижению пластических свойств чугуна. 40

При содержании в модификаторе лигатуры с РЗМ менее 27, в расплаве будет недостаточное количество РЗМ, что не обеспечивает нейтрализацию деглобуляторов, появляются включения графита промежу- 45 точной (червеобразной) формы в литой структуре отливок, снижаются механические свойства чугуна.

Плавиковый шпат в составе предлагаемого модификатора способствует образова- 50 нию жидкоподвижных шлаков с рафинированием расплава, Совместное действие плавикового шпата с криолитом усиливает шлакообразование, ускоряет перевод продуктов реакции магния и Р3М в 55 шлаки и препятствует образованию дефекФормула изобретения

Модификатор для чугуна, содержащий криолит, магний, лигатуру с редкоземельнымиметаллами,отлича ющийся тем, что, с целью повышения механических и эксплуатационных свойств чугуна, он дополнительно содержит плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас. Д:

Криолит 35-45

Магний 35-45

Лигатура с редкоземельными металлами 12-18

Плавиковый шпат 2 — 7 причем лигатура с редкоземельными металлами содержит, мас. :

Кремний

Редкоземельные металль

Алюминий

Железо

30-50

30-40

2 — 8

Остальное тов типа "черные пятна", чем повышает изотропность структуры и стабильность механических свойств чугуна. При содержании плавикового шпата более 10 и криолита до

40 проявляется их излишнее рафинирующее действие, вследствие чего из расплава дополнительно удаляются магний и РЗМ, снижается продолжительность модифицирующего эффекта, ухудшается изотропность структуры и снижаются механические свойства чугуна.

Металлический магний является основой модификатора. Его содержание в модификаторе определяет соотношение остальных компонентов, формирование в чугуне шаровидной формы графита и оптимальное содержание способствует получению заданной структуры чугуна с необходимыми физико-механическими свойствами отливок.

Чугун отрабатывают модификатором в литейном ковше емкостью 8 — 10 т путем введения cia в расплав в металлическом колоколе, Результаты испытаний представлены в таблице, где приведены составы испытанных модификаторов, а также содержание компонентов, механические и эксплуатационные свойства полученного чугуна с шаровидной формой графита, Экономический эффект от использования модификатора по сравнению с прототипом, создается за счет повышения механических и эксплуатационных свойств чугуна с шаровидной формой графита.

1740478

Составитель Г.Дудик

Редактор О.Спесивых Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 2054 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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