Смесь для модифицирования чугуна

 

Использованиемодифицирование высокохромистого износостойкого чугуна. Сущность изобретения: дополнительным ввод в состав смеси свинца и ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 3-24, свинец 0,6-2,1; ванадий 3-30; силикокальций остальное При использовании предложенного состава смеси для модифицирования обеспечивается снижение затрат на модифицирование чугуна при сохранении уровня его механических свойств. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕH«bill КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838292/02 (22) 11.06.90 (46) 07.09.92 Бюл. М 33 (71) Белорусский политехнический институт (72) О.С.Комаров, W.И.Урбанович и Д.О,КОмаров (56) Комаров О.С, Термокинетические основы кристаллизации чугуна. Минск: Наука и техника, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1650706, кл. С 22 С 35/00, 1983.

Изобретение относится к литейнрму производству, а именно к модифицированию высокохромистого износостойкого чугуна, В настоящее время в практике литейного производства начинают применяться комплексные модификаторы, состоящие иэ химически активных, поверхностно-активных, карбидообразующих элементов и кремнийсодержащих веществ.

В качестве химически активных элементов используются Ва, Са, Al, Се, Sr, La u другие элементы, образующие устойчивые соединения с находящимися в растворе кислородом и серой. Широк и спектр поверхностно-активных веществ: Bi, Se, Те, Pb, Sb.

Карбидообраэующие элементы дают устойчивые при температурах расплавленного чугуна соединения с углеродом. Это W, V, NB, Сг, Мо, Ti и т.д, Кремнийсодержащие добавки, входящие в состав комплексных модификаторов, как правило, изготавливают на основе ферросилиция или силикокальция

"Ы„, 1759937 А1 (54) СМЕСЬ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ

ЧУГУНА (57) Использование: модифицирование высокохромистого износостайкого чугуна. Сущность изобретения: дополнительный ввод в состав смеси свинца и ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.7: алюминий 3 — 24; свинец 0,6 — 2,1; ванадий 3 — 30; силикокальций остальное. При использовании предложенного состава смеси для модифицирования обеспечивается снижение затрат на модифицирование чугуна при сохранении уровня его механических свойств.

1 табл. путем растворения в них Ва, Sl и других близких к ним элементов.

Общий недостаток перечисленных аналогов заключается в том, что отсутствует четкая система подбора компонентов. Заявлено большое количество составов, в которых отсутствуют представители отдельных групп и наоборот без обоснованной необходимости в состав вводятся несколько представителей одной группы, что усложняет изготовление модификатора, не повышая ее эффективности.

Наиболее близкий к предлагаемому описан состав комплексного модификатор в положительном решении (по заявке

N 4482748/31-02, прототип), где с целью ликвидации транскристаллизации предложен комплексный модификатор, включающий 3 — 24 Al, 3-30 В; 0,6 — 2,1 Bi u SiCa остальное, Известный модификатор позволяет до 2,5 мм снизить глубину транскристаллизации в отливках и вследствие этого существенно повысить, механические ха1759937

Опыт

Соотношение компонентов, мас.

А, мм

КС, Дж см2

Оптовая цена модификатора, в б. за кг

15 Ч+ 10 Al + 0,4 РЬ+ 74,6 SiCa

15 V+ 10 Al+ 0,6 РЬ+ 74,4 SiCa

15 Ч+ 10 At+ 1,6 РЬ+ 73,4 SiCa

15 V+ 10 At + 2,1 Pb + 79,9 SiCa

15 V+ 10 Al + 2,5 РЬ + 72,5 SiCa

15 V+ 1 Al + 1,5 РЬ+ 82,5 SICa

15 V+ 3 А! + 1,5 Pb+ 80,5 SiCa

15 V+13AI+1,5 Pb+705 SiCa

15 V+ 24 А! + 1,5 РЬ + 59,5 SiCa

15 V+ 28 At + 1,5 Pb + 55,5 SiCa

1 V+ 10 Al+ 1,5 РЬ+ 87 5 $1Са

3 V+10 At+1,5 РЬ+ 85,5 SiCa

12 V + 10 AI + 1,5 РЬ + 76,5 SiCa

30 Н + 10 Al + 1,5 Pb + 58,5 SiCa

35 Ч+ 10 Al+ 1,5 РЬ+53,5 SiCa

12 V+ 10,Ai + 1,5 B t + 76,5 SICa

2

4

6

8

11

12

13

14

16

Известный

3,5

3,0

2,7

3,0

5,9

5,0

3,3

2,6

2,7

4,4

3,1

2,4

2,0

2,3

3,1

2,5

8,1

10,3

11,2

6.1

6,7

7,4

11,1

12,3

12,3

7,8

8,1

1 1,2

12,5

11,3

9,4

10,2

1 81

1,84

1,86

1,89

1,92

1,69

1,71

1,75

1,87 .

1,94

1,86

1,88

1,89

1,91

1,95

24,2 рактеристики и особенно ударную вязкость, Этот модификатор обладает существенными недостатками. Основными из них является дефицитность Bl и В и достаточно широкая полоса остаточной транскристаллитной структуры на поверхности отливок.

Целью изобретения является снижение. стоимости модификатора, достигаемое за счет замены Bt и В другими менее дефицитными элементами, Указанная цель достигается благодаоя тому. что комплексный модификатор, содержащий химически активный, поверхностноактивный, карбидообразующий элемент и кремнийсодержащую добавку в качестве поверхностно-активного элемента содержит свинец, а в качестве карбидообразующего — ванадий при следующем соотношении компонентоо, мас.

А! 3 — 24

V 3 — 30

РЬ, 0,6 — 2,1

Силикокальций Остальное

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав модификатора отличается от известного введением новых поверхностноактивного и карбидообразующего элементов, Заявляемый модификатор является более дешевым за счет исключения дефицитных Biи В, Для исследования эффективности модифицирующего действия модификатора, в состав которого входят Pb и V, проведена серия экспериментов, о ходе которой чугун марки ИЧ270Х18 плавили в силитовой печи, нагревали до 1450"С, после чего в нее ово5 дили вначале вместе V+Al+PB, а затем отдельно спустя 15 с SiCa. Величина добавки составляла 0.3 / от массы металла. Модификатор вводили в виде смеси измельченных

75 FeV, кусочкоо алюминия и свинца, а

10 также измельченного 30 SICa. Часть металла заливали в кварцевые ампулы 22 мм с целью получения образцов для определения глубины транскристаллизации (А), а остальной расплав использовали для отливки

15 стандартных проб для определения ударной вязкости (КС).

Из таблицы следует, что между глубиной транскристаллизации и ударной вязкостью наблюдается обратная связь; чем уже

20 зона транскристаллизации, тем выще ударная вязкость. Эксперименты показали, что Ч и РВ являются полноценными заменителями В и Bt, а стоимость их на порядок ниже.

Формула изобретения

Смесь для модифицирования чугуна, содержащая алюминий и силикокальций, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения

30 стоимости при сохранении уровня механических свойств чугуна, она дополнительно содержит свинец и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий — 3,0-24,0; свинец — 0,6-2,1; ванадий—

35 3,0 — 30,0; силикокальций — остальное.