Способ подготовки модификатора

 

(и) 578902

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К ПА1ЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 27,05.74 (21) 2028417/02 (23) Приоритет — (32) 28 05 73 (31) 7319 340 (33) Франция (43) Опубликовано 30,10» Бюллетень № 40 (45) Дата опубликования описания 15.1177 (51) M. Кл.

С 21 С 1/00

Гооудаостеенный комитет

Совета етиннстроа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК

621.745(088.8) Иностранцы

Мишель Луи Дегуа, Жан-Пьер Альбер Макэр и Рио Веллокси (Франция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Понт-а-Муссон С.A. (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОЕ ПОДГОТОВКИ МОДИФИКАТОРА

Изобретение касается материала, вызывающего образование шаровидных включений в жидком чугуне, а также способа введения в жидкий чугун этого материала и устройства для ocóùåñòвления способа.

Известен способ, заключающийся во введении в литейную форму модифицирующего средства в виде пластин или дисков, получаемых путем уплотнения смеси порошкообразного губчатого железа и модифицирующей добавки (инокулятора). Такой модифицирующей добавкой может быть графит, карбид или силицид кальция, либо сплав ферросилиция, в который могут быть введены различные элементы, например магний(1) ..Таким способом модифицируют чугун дитя устранения образования снижающих. качество чугуна карбидов и устранения образо- 20 вания в чугуне сфероидальнаго графита, при этом, как правило, количество вводимых модифицирующих добавок значительно ниже того количества, которое необходимо для образования ша- 25 ровидных графитовых включений.

Цель изобретения — увеличение степени усвоения модификатора.

Для этого модифицирующий реагент брикетируют в виде пластинок и соби- 30

2 рают их в пакет с понижением содержания модифицирующего реагента от верхней пластинки к нижней. Пакет наб"рают из шестнадцати пластинок, одна нз которых содержит 75%, две .

10%, а тринадцать- 5% модифицирующего реагента.

Материал, вызыьающий образование шаровидных графитовых включений s жидком чугуне, содержит чистов железо и чистый модификатор, причем оба эти компонента находятся в порсиикообразном состоянии и агломерированы друг с другом. этот материал равномерно распределяется в чугуне, что придает отлитым заготовкам хорошие механические свойства и позволяет осуществлять обработку небольших,коттичеств= чугуна, например небольших групп отлитых заготовок чугуна с включениями сфероидального графита. Чаще всего материал, вызывающий образование шаровидных графитовых включений, агломерируется в виде пластинок, содержащих образующий включения агент (модификатор).

Согласно другому принципу осуществления предлагаемого способа, материал, образующий графитовые включе578902

На чертеже изображена форма для

99 литья, позволяющая вводить в чугун модификатор.

Чугун сначала проходит в разливочный сосуд 1, затем в литниковый канал 2, на дне которого расположен у» фильтр 3, на котором установлены пластины 4. При контактировании с чугуном температура пластин повышается до такой, при которой снижается скорость взаимодействия их с чугуном.

80 После прохождения через фильтр 3 чугун по каналу 5 направляется к находящимся почти в вертикальном положении полостям в виде клиньев С-1... ...C--5, расположенным в елочку по отйошейию к каналу 5, причем форма опирается на клин б, установленный со стороны клина С-5, на более удаленной от входного .отверстия литникового канала, так, ч .О чу jjB проникает последовательнo в каждыи из расположенных один за .другим клиньев. Затем в отлитых.:заготовках в каждом из указанных"клиньев, начиная с клина С-1, наиболее. близко расположенного к вход" ному отверстия и таким образом содержаще1о первую порцию литого чугуна определяется содержание магния. Проводят два отдельных испытания. Одно с использованием классического материала,- вызывающего образование шаро60 вицных включений графита, другое — с использованием материала, соответствующего изобретению. Полученные результаты представлены в таблице.

Материал

Содержание магния, Ъ в клиньях

1 ния, агломерируется в виде пластинок множества различных групп с различным содержанием модификатора (образующего включения агента). Это поз,воляет достигнуть значительной равномерности остаточного содержания в чугуне агента, образующего графитовые включения, особой однородности форм графитовых включений и однородности структуры основы. Чугун заливают в форму, внутри которой он непосредственно контактирует с укаэанным материалом.

В этом случае на нути прохождения чугуна устанавливают группу пластинок с более высоким содержанием образую- . щего включения агента (модифиКатора), а затем последовательно устанавливают группы пластинок по мере уменьшения в них содержания образующего включения модификатора.

Материал, вызывающий образование шаровидных графитовых включений, соответствующий первому принципу осуществления данного изобретения, содержится в чугуне в количестве от 0,5 до

3 вес.Ъ от весового содержания чугуна, и состоит из смеси мельчайших час-тиц чистого магния и чистого железа, агломерированных друг с другом в виде пластинок. Используемый металлический порошок железа и магния представляет собой смесь, включающую от 1 до 20 вес.Ъ (преимущественно 10 вес.Ъ) магния и от 80 до 99 вес.Ъ (пренмущественпо 90 вес.Ъ) железа, Более высокое содержание магния в данной смеси не позволяет достигать равномерного распределения его в расплавленном металле иэ-за быстрой химической реакции с чугуном . Более низкое содержание магния,в смеси приводит к зна-. чительному Увеличению объема .пластинок. Кроме,roro, существенное зна .ение имеет;грайулоиетрический,состав порошкообразнои смеси, поскольку для того, чтобы ликвидировать образование свободных выступов, рекомендуется использовать по.возможности минимальный размер" зерен. Поэтому гранулометрический состав смеси находится в пределах or 0 до 500 мк (преимущест-: венно от 100 до 300 мк).

Порошкообразная смесь железа и маг" ния уплотняется в прессе под давлением не менее одной тонны на квапоатКлассический 0,040

По предлагаемому

" изобретению 0 035

Следует отметить, что результаты испытаний, представленные в таблице, говорят, что предложенный способ характеризует более равномерное распределение магния. 6$ ный сантиметр, преимущественно несколько тонн на,квадратный сантиметр, с образованием, например, плотных пластинок или дисков диаметром s пределах от 0,5 до 5 см и толщиной также в пределах от 0,5 до 5 см. Можно также уплотнять эту порошкообраэную смесь с образованием форм, близких к сферам, например форм типа леденцовой карамели . берлинго, благодаря которой кладка пластинок является наиболее устойчивой при контактировании с потоком жидкого чугуна.

Способ введения этого материала в жидкий чугун заключается в том, что чугун течет в форму для литья, проходя над пластинами и вокруг них.

О, 035 О, 028 0,.025 О, 015

0 033 0,030 0,022 0 020

Порошкообразное железо может быть заменено порошкообразным ферросилициэвым сплавом, имеющим преимущество в осуществлении модифицирования чугуна в то же самое время, когда происхо578902

10 15 20

Содержание магния, тысячные доли Ъ

ЦНИИПИ Заказ 3839/709 Тираж 693 - Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уд. Проектная, 4 дит процесс образования шаровидного графита. Кроме того, порошкообразный магний может быть заменен порошкообразным кальцием, церием или каким-либо другим редкоземельным элементом

1 вызыв ающим обра з ов ание шаров идных графитовых включений, Пример, Используется такая форма для литья, которая позволяет чугуну свободно вытекать из формы в металлоприемник, изготовленный из ме10 ди, и предназначенный для анализа обработанного чугуна. В литейную форму вводят шестнадцать пластинок для модифицирования чугуна, имеющих следующие составы, Ъ магния:

Одна пластинка 75

Две пластинки 10

Тринадцать пластинок 5

Остальная часть всех используемых пластинок приходится на железо.

Пластинку, содержащую 75% магния, устанавливают в начале канала с целью быстрого модифицирования необработанного жидкого металла, остальные пласР5

Продолжительность литья, 1/100 мин 5

24

ЗО

Таким ббразом можно утверждать, что содержание магния является практически постоянным и составляет от 0,022 до 0,0244. Этот результат говорит о том, что в. заготовках, отлитых в одинаковых условиях, содержание магния

35 равномерно, и, кроме того, форма графитовых включений и структура основы отличаются особенной однородностью.

При осуществлении предлагаемого способа по второму принципу вместо- магния можно использовать кальций, церий или какой-либо другой редкоземельными элемент.

Фсрмула изобретения

1. Способ подготовки модификатора цля обработки металла, включающий бри тинки, располагают последовательно друг за другом по мере понижения в них содержания магния.

Температура литья находится в интервале от 1400 до 1420 С. Условия литья в данном случае являются значительно более благоприятными, чем условия отливки промышленных заготовок, поскольку при свободном течении жидкого чугуна в металлоприемники не происходит последующего перемешивания металла, обеспечивающего улучшенную однородность, тем более что в данном случае магний успевает дифундировать внутри отлитой заготовки в процессе охлаждения.

Иеталлоприемники для отбора проб позволяют определить остаточное содержание магния в модифицированном материале как функцию продолжительности литья, начиная с момента заливки чугуна в различный сосуд и включая время анализа содержимого металлЬприемника (порядка 2/100 мин), при этом получаются нижеследующие результаты:

22 22 22 24 кетирование железа и модифицирующего реагента, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени усвоения модификатора, реагент брикетируют в виде пластинок и собирают их в пакет с понижением содержания модифицирующего реагента от верхней пластинки к нижней.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю " шийся тем, что пакет набирают из шестнадцати пластинок, одна иэ которых содержит 753, две — 10, а тринадцать — 5Ъ модифицирующего реагента.

Источники информацйи, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 90688, кл. С 21 С 7/02, 1942.