Модификатор для чугуна

 

Область применения - производство чугунных отливок без отбела. Сущность предложенного решения заключается в дополнительном вводе в состав модификатора циркония и/или титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: Sr 0,1- 10 Са менее 0,1; Si 15-90; Zr и/или 110,3-10 и Fe и примеси - остальное. При этом оптимальным является следующий состав, мас.%: SrO,4-1,0; Са менее 0,1; Si 15-90; Zr 0,5-5,0; Ti 0,3-2,5 и Fe и примеси остальное. Дополнительный ввод в состав модификатора Zr и/или TI обеспечивает уменьшение степени отбела в отливках из чугуна, 1 з.п. ф-лы, ТО табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕCKИХ

РЕСПУБЛИК (я>л С 22 С 35/00

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4028837/02 (22) 26.01.87 (31) 821091 (32) 21.01,86 (ЗЗ) US (46) 30. 04, 93, Бюл. ¹ 16 (71) Элкем Металз Компани (US) (72) Мэри Джейн Хорнанг и Эдвард С.Сойер (US) (56) Патент США ¹ 3527597, кл. С 22 С

35/00, 1987. (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА (57) Область применения — производство чугунных отливок без отбела. Сущность предИзобретение относится к производству чугуна и, более точно, к модификатору для серого чугуна для улучшения его общих

СВОЙСТВ.

Чугун обычно производят в вагранке для индукционной печи и он содержит обычно от 2 до 4 процентов углерода. Углерод хорошо смешивается с железом и форма, которую углерод образует при затвердевании чугуна, очень важна для характеристик чугуна, Если углерод образует форму карбида железа, тогда чугун называют белым чугуном и ему присущи такие физические характеристики как твердость и хрупкость, что в определенных случаях нежелательно.

Если углерод принимает форму графита, то чугун мягкий и хорошо обрабатывается и его называют серым чугуном, Графит может встречаться в чугуне в виде пластин, червеобразном виде, шаровидных или сферических форм или их сочетаний. Сферическая или шаровидная форма

„„!Ж„„1813113 АЗ ложенного решения заключается в дополнительном вводе в состав модификатора циркония и/или титана при следующем соотношении компонентов, мас.,/,: Sr 0,1—

10, Са менее 0,1; Sl 15 — 90; Zr и/или Ti 0,3 — 10 и Fe и примеси — остальное. При этом оптимальным является следующий состав, мас.о/, : Sr 0,4-1,0; Са менее 0,1; Si 15-90; Zr

0,5-5,0; Ti 0,3 — 2,5 и Fe и примеси остальное.

Дополнительный ввод в состав модификатора Ег и/или Tl обеспечивает уменьшение степени отбела в отливках из чугуна, 1 з.п, ф-лы, 10 табл. образуют прочный и наиболее пластичный вид чугуна, Форма, которую принимает графит, а также количество графита относительно карбида железа может контролироваться определенными добавками, которые способствуют образованию графита во время затвердевания чугуна. Эти добавки известны как модификаторы и их введение в чугун как модифицирование. При отливке изделий из чугуна литейщиков постоянно беспокоит образование карбидов железа в тонких сечениях отливки. Образование карбидов железа происходит благодаря быстрому охлаждению тонких сечений по сравнению с более медленным охлаждением толстых сечений отливки, Образование карбида железа в чугунном изделии называется в промышленности "отбелом", Образование отбела оценивается измерением "глубины отбела", а действие модификатора для предотвращения отбела и уменьшения глубины

1813113 отбела является подходящим способом для изменения и сравнения действия модификаторов.

Всегда имеется необходимость в модификаторах, которые уменьшают глубину отбела и улучшают обрабатываемость серого чугуна.

Хотя не полностью известен точный химизм и механизм модифицирования и способа действия модификаторов, выполняется большое число исследований для обеспечения промышленности новым модификатором, Кальций и некоторые другие элементы подавляют образование карбида. железа и способствуют образованию графита. Большинство модификаторов содержит кальций, Введение этих веществ, подавляющих образование карбида железа, обычно возможно при введении ферросилиция и возможно наиболее широко используемыми сплавами ферросилиция являются высококремнистый сплав, содержащий от 75 до 80 кремния, и низкокремнистый сплав, содержащий от

45 до 50/ кремния, Известно, что хорошее модифицирующее действия достигается при добавлении примерно 0,1 до 10 стронция в модификатор на основе кремния, который содержит менее 0,35 кальция и до 5 алюминия.

Теперь было обнаружено, что добавление циркония к модификатору на основе кремния, содержащего стронций, повышает эффективность модификатора, Это было действительно неожиданно и непредвиденно, так как модификатор на основе кремния, содержащий цирконий, не давал такой хороший результат, как содержащий стронций; модификатор на основе кремния. Таким образом, при получении улучшенных результатов при добавлении циркония к модификатору на основе кремния, содержащему стронций, было получено фактическое взаимное усиление действия.

Также совершенно неожиданно было обнаружено, что добавление титана к модификатору на основе кремния, содержащему стронций, также увеличивает эффективность модификатора, Это удивительно, потому что. модификатор на основе кремния, содержащий титан, менее эффективен чем модификатор на основе кремния, содержащий стронций, Таким образом, добавление титана к модификатору на основе кремния, содержащему стронций, должны было бы уменьшить эффективность модификатора на основе кремния, содержащего стронций.

Случилось же прямо противоположное, а именно, действительно неожиданное и взаимное усиление действия. между примерно 0,1 и 10/. Лучшие результаты были получены при содержании циркония примерно от 0,5 до 2,5 /.

Также было найдено, что в соответствии с настоящим изобретением количество титана должны быть примерно от 0,1 до 20/ и предпочтительно примерно от 0,3 до 10 /, Лучшие результаты были получены при содержании титана примерно от 0,3 до 2,5

Когда к модификатору на основе кремния, содержащему стронций, добавляли

40 вместе цирконий и титан, то количество циркония и титана было такое же, как если бы добавляли только цирконий или только титан. Другими словами, в объеме этого изобретения находится то, что когда в модификаторе на основе кремния, содержащем стронций, присутствуют совместно цирконий и титан, то количество циркония находится между примерно 0,1 и 15, а титана между примерно 0,1 и 20 0 . Предпочти50 тельно модификатор настоящего изобретения, содержащий одновременно цирконий и титан, имеет примерно от 0,1 до 10, циркония и примерно от 0,3 до 10/ титана, Лучший вариант настоящего изобретения

55 представляет собой модификатор, содержащий примерно от 0,5 до 2,5 / циркония и примерно от 0,3 до 2,5 титана,,Таким образом ясно, что в объем настоящего изобретения попадает, например, уровень циркония примерно 0,5 и титана пример5

Кроме того, было обнаружено, что добавка как циркония, так и титана к модификатору на основе кремния, содержащего стронций, повышает эффективность модификатора. При этом также происходит взаимное усиление действия потому что, как указывалось выше, модификатор на основе кремния, содержащий или один цирконий или один титан, менее эффективен, чем модификатор на основе кремния, содержащий стронций, Таким образом, улучшение эффективности модификатора на основе кремния, содержащего стронций, при совместном добавлении циркония и титана было действительно неожиданным и непредвиденным.

Было обнаружено, что содержание стронция в модификаторе настоящего изобретения должно быть между примерно 0,1 и 10 . Предпочтительно модификатор от примерно 0,4 до 4/ стронция и лучшие результаты были получены при содержании стронция между примерно 0,4 и 1/. Хороший технический модификатор имеет примерно 1 стронция, В соответствии с настоящим изобретением количество циркония должно быть между примерно 0,1 и 1,5 / и предпочтительно

1813113 но 15, Использование больших количеств стронция, циркония и титана чем те, которые указаны здесь, не дает особых преимуществ, а приводит только к увеличению стоимости модификатора и может привести к дефектам в литье из-зэ шлаковых включений, образующихся из-за черезмерных добавок активных элементов.

В соответствии с настоящим изобретением содержание кальция не должно превышать также примерно 0,35% и предпочтительно быть менее чем примерно

0,15%. Лучшие результаты были получены, когда содержание кальция было ниже, чем примерно 0,1 .

Модификатор может содержать алюминий, однако не обязательно, Если алюминий присутствует, то его содержание не должно превышать примерно 5%.

Количество кремния в модификаторе может быть в интервале между примерно 15 и 90% и предпочтительно количество кремния в модификаторе примерно от 40 до 80%.

Модификатор настоящего изобретения может быть изготовлен любым обычным способом из обычных исходных материалов. В общем случае образуется ванна расплавленного ферростронция, s которую добавляется металлический стронций или силицид стронция одновременно с циркониевой лигатурой, титановой лигатурой или ими обеими. Для получения ванны расплавленного ферросилиция предпочтительно используется печь с погруженной дугой. Содержание кальция в этой ванне обычно регулируется опусканием содер>кания кальция ниже уровня 0,35 . Затем добавляется металлический стронций или силицид стронция и циркониевая лигатура, титановая лигатура или их совместная лигатура.

Введено в расплав металлического стронция или силицида стронция, циркониевой лигатуры и титановой лигатуры осуществляется любым обычным способом. Затем расплав разливается и отверждается обычным способом, Твердый модификатор затем дробится обычным способом для облегчения его введения в расплав чугуна. Размер раздробленного модификатора будет определяться способом модифицирования, например, модификатор, раздробленный для использования при модификации в ковше, будет крупнее, чем модификатор, раздробленный для использования при модификации в форме. Приемлемые результаты для модификации в ковше были получены, когда твердый модификатор был раздроблен до размера примерно 3(8 дюйма (9,5 мм), 40 вательно, содержание кальция в сплаве должно быть уменьшено так, чтобы модификатор имел содер>кание кальция ниже onðåделенного интервала. Такая регулировка осуществляется обычным способом.

Алюминий в окончательный сплав также вводится в виде примесей различных добавок. Если желательно, то он может быть введен из любого другого обычного источника алюминия или алюминий может быть восстановлен в расплаве при использовании обычной технологии.

Точная химическая форма или структура стронция в модификаторе точно не известна, Предполагается, что стронций присутствует в модификаторе в виде силицида стронция (SrSiz), когда модификатор получен из расплавленной ванны различных исходных веществ, Однако, считают, что приемлемыми формами стронция в модифи5

Другой способ получения модификатора заключается в расположении в реакционном сосуде кремния, железа. металлического стронция, циркониевой лигатуры, титановой лигатуры или их совместной лигатуры и последующего расплавления их в виде расплавленной ванны. Расплавленная ванна затем отверждается и дробится как описывалось вы ше.

Основным сплавом для модификатора является предпочтительно ферросилиций, который может быть получен обычным способом, например образованием расплава кварца и железного скрапа обычным образом, однако возможно использовать уже полученный ферросилиций или металлический кремний и железо. Может быть также использован медно-кремниевый сплав.

Безразлично используется ли в качестве основы для модификатора ферросилиций или медно-кремниевый сплав, но содержание кремния в модификаторе составляет примерно от 15 до 90% и предпочтительно примерно от 40 до 80%. Когда модификатор получен из основного сплава на основе ферросилиция, то остальные проценты или остаток, кроме всех других элементов, составляет железо. Когда используется медно-кремниевый сплав, то предпочтительно, чтобы в модификаторе присутствовало не более 30% меди. Возможно также, чтобы модификатор содержал как медь, так и железо. Когда модификатор содержит как медь, так и железо, то предпочтительно, чтобы модификатор содержал не более 30 меди.

Кальций обычно присутствует в кварце, ферросилиции или других добавок, так что содержание кальция в расплавленном сплаве будет обычно превышать 0,35 . Следо1813113

55 каторе является металлический стронций или силицид стронция безразлично от способа получения модификатора, Металлический стронций не легко извлекается из его первичных руд, странцианита, карбонат стронция (ЯгСОз} и селисита, сульфата стронция (SгЯО ). Неэкономично использовать металлический стронций во время процесса получения модификатора и предпочтительно, чтобы модификатор был изготовлен из стронциевой руды.

В патенте США (+3333954 описан обычный способ получения модификатора на основе кремния, содержащего приемлемые виды стронция, когда источником стронция является карбонат стронция или сульфат стронция, Карбонат и сульфат добавляются в расплавленную ванну ферросилиция, Введение сульфата сопровождается дополнительным добавлением флюса. В качестве флюсов описаны карбонат щелочного металла, гидроокись натрия и бура. B способе патента 954 введение стронцийсодержащего материала в расплавленный ферросилиций сопровождается понижением содержания примесей кальция и алюминий при определенной температуре и в течение достаточного периода времени, что позволяет необходимому количеству стронция войти в ферросилиций. Патент США М 3333954 включен здесь в качестве ссылки и описывает подходящий способ приготовления модификатора на основе кремния, содержащего стронций, к которому может быть добавлена циркониевая лигатура, титановая лигатура или их совместная лигатура для образования модификатора настоящего изобретения. Добавка циркониевой лигатуры, титановой лигатуры или их совместной лигатуры может быть осуществлена добавкой этих материалов в расплавленную ванну ферросилиция до, после или во время введения стронцийсодержащего материала, Добавка циркониевой лигатуры, титановой лигатуры или их совместной лигатуры может быть осуществлена любым обычным способом, Известно, что стронций очень летучий и активный элемент и что обычно только примерно 50 стронция, добавляемого к расплаву, будет введено в модификатор. Это должно быть принято во внимание при определении количества стронция. необходимого в модификаторе.

Циркониевая лигатура может представлять собой любой обычный источник циркония, например, цирконий-кремний, металлический цирконий или куски циркониевого сплава.

Титановая лигатура может представлять собой обычный источник, титана.

В окончательном модификаторе присутствует обычное количество следов элементов или остаточных примесей. Предпочтительно, чтобы количество остаточных примесей в модификаторе было низким.

В описании и пунктах патентной формулы проценты элементов даны по массе в твердом окончательном продукте модификатора, если не указано особо, Предпочтительно, чтобы модификатор был получен из расплавленной смеси различных составляющих веществ, как описано ранее, однако некоторое улучшение в глубине отбела найдено при изготовлении модификатора настоящего изобретения в виде сухой смеси или брикета, который включает в себя все составляющие части без образования расплавленной смеси составных веществ. Также возможно использовать два или три составных вещества в виде сплава и затем добавить другие составные части или B сухом виде или в виде брикетов в расплавленную ванну подлежащего обработке чугуна. Таким образом в объеме этого изобретения образование модификатора на основе кремния, содержащего стронций, и использование его с циркониевой лигатурой, титановой лигатурой или их сочетанием.

Введение модификатора в чугун осуществляется любым обычным способом. Предпочтительно модификатор вводится в самом конце плавки. Обычно для достижения очень хороших результатов используется введение модификатора в ковш и в струю.

Может использоваться также введение модификатора в форму. Введение модификатора в струю представляет собой добавку модификатора в расплавленную струю, когда она поступает в форму, Количество добавляемого модификатора может изменяться и может быть использована обычная процедура для определения необходимого для добавления количества модификатора, Приемлемые результаты были получены при добавлении от 5 до б фунтов (2,3-2.7 кг) модификатора на тонну чугуна при использовании введения модификатора в ковш, Хотя вышеприведенное описание касалось главным образом введения модификатора настоящего изобретения в чугун для получения серого чугуна, также возможно добавлять модификатор настоящего изобретения в расплав для уменьшения отбела в ковком чугуне.

Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение.

1813113

П риме р1.

Этот пример иллюстрирует способ изготовления модификатора настоящего изобретения.

В 30 фунтовый (13,6 кг) графитовый тигель индукционной печи помещают металлический кремний. кремний — стронций, куски алюминия и армко-железа вместе с цирконий — кремнием, металлическим титаном или смесью металлических циркония и титана. Все компоненты получены из обычных источников, Армко-железо представляет собой обычный источник чистого железа, в общем случае 99 чистоты. Типичный технической анализ армко-железа представляет собой;

При сплавлении композиции под парциальном давлении аргона и при поддержании по возможности более низкой температуры ванны потери на окисление минимальны. Полученная расплавленная смесь затем отличается в графитовые чаши и затем после затвердевания раздробляется.

Количество различных компонентов в модификаторе может быть установлено так, что они попадают в обьем, укаэанный настоящим изобретением. Это выполняется обычным образом, При этом получается приемлемый модификатор в соответствии с настоящим изобретением.

Пример2, Этот пример иллюстрирует другой способ изготовления модификатора настоящего изобретения, В печи с погруженной дугой взаимодействуют кварц, железный скрап и углерод для получения ферросилиция обычным способом, в котором содержание кремния находится в пределе от 15 до 90 l<> от общего веса расплава. Содержание кальция в ферросилиции регулируется примерно от 0,02% обычным способом. В расплаве к этой смеси добавляется стронций-кремний и цирконий — кремний, металлический титан или оба вместе, Хорошо известно, что стронций является очень летучим и активным элементом, и поэтому добавляемое количество будет изменяться соответствующим образом при введении. В общем было найдено, что 50 добавляемого к ферросилицию стронция остается в модификаторе. В любом случае содержание стронция, циркония, титана и кальция в модификаторе находится в ранее упомянутых интервалах, например, от примерно 0,1 до 10%. примерно От 0,1 до 15, примерно от 0,1 до 20 и менее чем примерно 0.35 соответственно.

После введения стронция и циркония, титана или обоих сплав отверждается и дробится до 3/8 дюйм (9 5 мм) в диаметре для модифицирования в ковше. Затвердение и дробление осуществляется обычным способом, Таким образом, изготавливаются подходящие модификаторы в соответствии с настоящим изобретением.

Пример3, Этот пример иллюстрирует модифицирование чугуна при помощи модификатора на основе кремния настоящего изобретения, содержащего как стронций, так и цирконий, и глубины отбела, полученные при этом, по сравнению с техническим модификатором на основе кремния. содержащим стронций.

Расплавленная ванна 100 фунтов (45,4 кг) обычного чугуна была приготовлена в магнеэитовом тигле 120 киловатной индукционной печи. Над печью была помещена графитовая крышка, через которую может протекать аргон со скоростью 10 кубических футов в час (0,28 м /ч). Аргон обесз печивает защитную атмосферу и таким образом уменьшает потери от окисления.

Шлак удаляется с верхней части ванны и температура поднималась до 1510 С перед выпуском, Анализы этой расплавленной ванны показали следующие технические результаты (см. табл.2), Модифицирование в ковше используется для обработки чугуна. Графита-угольные тигли ¹ 10 были предварительно нагреты до

1025 С в газовой пламенной печи, Ковш был доставлен к индукционной печи, где была использована чаша для отмеривания б килограммов чугуна. Модификатор был введен в струю металла, выпущенную из печи в ковш. Небольшое количество расплавленного чугуна накапливается обычно на дне ковша перед началом модифицирования.

Модификатор вводится в процессе остальной части выпуска, Модификатор добавляется до 0,3% к количеству сплава, что эквивалентно добавке б фунтов на тонну (2,7 кгlт). Температура обрабатываемого металла контролируется термопарой. При охлаждении металла удаляется любой шлак, образовавшийся на его поверхности.

Когда металл в тигле достигает 1325 С, то он разливается в кокили 4С, Средние значения замеров глубины отдела в кокилях

4С приведены ниже в табл.3, Были приготовлены модификаторы в соответствии с настоящим изобретением с различным содержанием циркония, тогда, как количество стронция сохранялось относительно постоянным. Для получения этих различных модификаторов был использован

1813113

П ример4, Этот пример иллюстрирует модифицирование чугуна при помощи модификатора на основе кремния настоящего изобретения, содержащего как стронций, так и титан, 45 и получение при этом улучшенной глубины отбела, Расплавленная ванна чугуна была приготовлена как описано s примере 3. Модификаторы были приготовлены в соответствии с настоящим изобретением. При 50 этом процентное содержание стронция сохранялось по существу постоянным, а количество титана изменялось. Приведенная ниже таблица 5 иллюстрирует процентное содержание стронция и титана в каждом модификаторе и глубину отбела, которая получена в модифицированном им чугуне, Кокильный стержень и измерение глубины отбела идентичны тем, которые способ, описанный в вышеприведенных примерах. Процентное содержание стронция и циркония вместе с замерами полученной глубины отбела модифицированного серого чугуна приведены в данной выше таблице 3.

Обычно каждый из этих модификаторов имел данные химического анализа в соответс-:вии с теми, что указаны выше. Типичный химический состав представляет. собой примерно 75% кремния, меньше чем примерно 0,1% кальция, максимально примерно полпроцента алюминия, остальное железо с обычном количеством остаточных примесей, Способ изменения глубины отбела приведен в ASTM А 367-60 (пересмотрено в 1972), 4-ое изд., 1978. Был прлменен способ В из ASTM А 367 — 60. Песчаные стержни имели нефтяное связующее и были подвергнуты отверждению, Чаще использовали единый стержень, а не составной. Кокильная пластина была иэ стали и не имела водяного охла>кдения. ASTM А 367-60 (пересмотрено в 1972), 4-е изд., 1978 включено здесь в качестве ссылки. Глубина отбела измерялась в соответствии с методом

ASTM А 367 — 60. Обычные глубины отбела при использовании коммерческого модификатора на основе кремния, содержащего стронций, и продаваемого под названием

СУПЕРСИД EII.em Meta1s Company дает глубину отбела примерно 6,0 мм при идентичных используемых здесь условиях испытаний, СУПЕРСИД имеет следующий типичный химический состав:

Поэтому легко увидеть, что.модификатор настоящего изобретения показывает превосходные результаты по сравнению с модификатором. содержащем только стронций.

35 описаны в вышеприведенном примере 3, при использовании кокильного стержня 4С.

Каждый из модификаторов имеет обычно по химическому составу примерно 75% кремния, менее чем примерно 0,1% кальция, максимум примерно полпроцента алюминия, остальное железо с обычным количеством остаточных примесей, тогда как содержание стронция и титана показано в приведенной выше таблице 5.

После сравнения с коммерческим модификатором примера 3 СУПЕРСИД легко видно, что модификатор на основе кремния настоящего изобретения, содержащий как стронций, так и титан, показывает глубины отбела, превосходящие те, что получены с коммерческим модификатором СУПЕРСИД, который обычно дает глубину отбела 6 мм в идентичных указанным здесь условиях испытаний.

Пример5, Этот пример иллюстрирует совместно усиливающий эффект, достигаемый при помощи модификатора настоящего изобретения. Модификаторы были приготовлены в соответствии с настоящим изобретением и ими был модифицирован обычный расплавленной чугун. Были изготовлены кокильные стержни 4С и затем были измерены глубины отбела. результаты этих испытаний следующие:

Образец 42 был модифицирован при помощи СУПЕРСИД. Образцы 43 и 46 были приготовлены идентично тому, как описано в примере 1, за исключением того, что был использован только цирконий или титан.

Обычно каждый из модификаторов имел кроме вышеописанного определенного количества стронция, циркония и титана обычный химический состав, представляющий собой примерно 75% кремния, меньше чем примерно 0,1% кальция, максимум пример-. но полпроцента алюминия, остальное железо и следы обычных остаточных примесей, Из вышеприведенных данных ясно, что результаты, полученные при комбинации стронция с цирконием или титаном, действительно имеют взаимоусиливающее действие. Модификатор, содер>кащий цирконий или титан без стронция, показывает худшие результаты, чем модификатор, содержащий стронций, таким образом взаимно усиливающее действие заключается в том, что добавка циркония или титана к модификатору, содержащему стронций, показывает результаты, превосходящие результаты стронциевого модификатора.

Примерб.

В этом примере смесь коммерческого модификатора на основе кремния, содержа13

1813113

14 щего стронций, СУПЕРСИД и/или металлического титана или цирконий-кремния была ! добавлена к расплаву чугуна. Количество цирконий-кремния или металлического титана, смешенных с коммерческим модифи- 5 катором, показана в нижеприведенной табл.7.

Было проведено модифицирование в ковш и каждый из обработанных различных образцов был испытан на глубину отбела в 10 соответствии с А ТМ 367-60 при использовании кокилей 4С, как описано в вышеприведенном примере 3. Образец 49 представлял собой коммерческий модификатор СУП Е P С ИД. 15

Ясно видно, что хотя цирконий и титан смешаны просто с коммерческим модификатором, содержащий стронций, зто дает лучший результат, чем без циркония и титана, 20

Пример7.

Этот пример иллюстрирует способ получения модификатора настоящего изобретения, а также обработку расплавленного чугуна на серый чугун, Ванна расплавленно- 25 го чугуна была обработана модификатором настоящего изобретения и проведено сравнение как с необработанным чугуном, так и с чугуном, обработанным коммерческим модификатором на основе кремния, содержа- 30 щим стронций СУПЕРСИД.

В 30 фунтовый (13,6 кг) графитовый тигель индукционной печи был помещен металлический кремний. стронций — кремний, кусковой алюминий и армко-железо. 35

К композиции в тигле был добавлен цирконий-кремний. Потери из-за окисления были минимизированы при помощи плавления компонентов при парциальном давлении аргона и при помощи поддерживания 40 как можно более низкой температуры. Сплавы были отлиты в графитовые чаши и затем раздроблены до 3/8 дюйма (9,5 мм) х 65 мм.

Части раздробленного материала были подвергнуты химическому анализу, Химический 45 состав модификатора настоящего изобретения, приготовленного как описано выше, и коммерческого модификатора на основе кремния, содержащего стронций, приведены ниже. 50

Оба модификатора имели остаточные примеси в обычных количествах, Далее было проведено несколько плавок чугуна при загрузке предельного чугуна, армко — железа, как описывалось выше, ме- 55 таллического кремния, электролитического марганца, железо — фосфора и железо-серы в магнезитовые тигли. Для плавки компонентов была использована 100 фунтовая (45,4 кг) индукционная печь и для минимизации потерь от окисления поддерживалась парциальная аргонная защита, Основной чугунный расплав имел следующий обычный химический состав.

Расплавы перемешивались и с верха удаляли шлак, Температура ванн перед разливкой была поднята до 1510 С. Было разлито несколько семикилограммовых ковшей чугуна. Первый ковш каждой ванны не обрабатывался модификатором, каждый из остальных ковшей был модифицирован при добавлении модификаторов в количестве

0,30 от сплава. В соответствии c A TIVI

367-60 были изготовлены кокильные стержни 4С и измерена глубина отбела, Средние результаты по глубинам отбела трех образцов следующие:

Коммерческий модификатор на основе кремния, содержащий стронций, был получен от Е1 е е 1 Со и продавался под торговой маркой СУПЕРСИД.

Ясно видно, что модификаторы настоящего изобретения показывают значительно более лучшие результаты, чем результаты обычного коммерческого модификатора или необработанный образец.

Должно быть ясно, что предпочтительные варианты настоящего изобретения выбраны здесь с целью иллюстрации и предназначены для показа всех изменений и модификаций предпочтительных вариантов настоящего изобретения, что не представляет собой отступления от смысла и объема настоящего изобретения.

Формула изобретения

1, Модификатор для чугуна, содержащий стронций, кальций, кремний и железо, отличающийся тем, что, с целью снижения отбела, он дополнительно содержит цирконий и/или титан при следующем соотношении компонентов, мас. :

Стронций 0,1 — 10

Кальций Менее 0,1

Кремний 15 — 90

Цирконий и/или титан 0,3-10

Железо Остальное.

2. Модификатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. :

Стронций 0,4 — 1,0

Кальций Менее 0,1

Кремний 15 — 90

Цирконий 0,5-5,0

Титан 0,3-2,5

Железо Остальное

Таблица 1

Таблица 4

1813113

Таблица 2

Таблица 3

1813113

$ Tl

$ Sr

N образца

22

23

24

26

27

28

29

31

32

33

34

36

37

38

39

0,13

0,22

0,30

0.60

0.75

0,79

0,83

0,95

1,10

1,51 1,31

1,21

1,68

3,0

2,28

2,48

2,96

5,02

10,19

15,16

0,98

0,92

0,70

0,77

0.99

0,82

0,93

0,54

0,70

0,94

1,05

0,49

0,74

0,75

0,84

0,70

0,94

0,83

1,23

1,23

Таблица 5

Средняя глубина отбела мм

4,6

5,2

3,2

38

3,3

5,7

4,5

4,4

4,4

3,9

4,3

5,2

3,8

3.8

4,8

3,2

5,3

4,6

5,1

4,5

Таблица 6

Таблица 7

1813113

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

Составитель Г.Дудик

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор Л.Народная

Заказ 1591 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