Модификатор для чугуна

 

КОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержаишй кремний, кальций, медь, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения предела прочности и износостойкости , он дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкоземельные металлы и углерод при следующем соотношении компонентов, мае.%: К-ремний 35,0-58,5 Кальций 0,2-12,0 Медь0,15-10,0 Алюминий - 0,1-2,5 Никель3,0-18,5 Марганец 3,5-15,0 Сурьма9,5-17,0 Редкоземельные металлы 0,25-6,0 . Углерод 0,6-3,8 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО<ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗСЮ С 22 С 35 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, (21 I 3 342 919/2 2- 02 (22I 05. 10. 81 (461 23, 03. 84. Бюл. М 11 (721 В.Г. Горенко, A.A. Шейко, С.Н. Примеров и В.Д. Краля (71) Институт проблем литья АН

Украинской ССР (53) 669.15-198(088.81 (56! 1. Авторское свидетельство СССР .Р 906080, кл. С 22 С 35/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР9 199173, кл. С 22 С 35/00, 1965. (5Ц (57) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержащий кремний, кальций, медь, алюминий и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы„„SU„„8 А.шения предела прочности и износостойкости, он дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкоземельные металлы и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кремний 35,0-58,5.

Кальций 0,2-12,0

Медь 0 15-10,0

Алюминий 0,1-2,5

Никель 3,0-18,5

Марганец 3,5-15,0

Сурьма 9,5-17,0

Редкоземельные металлы 0t25 бс0

Углерод 0,6-3,8

Железо Остальное

1081228

35

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению сплавов для внепечной обработки чугуна с целью повышения его физико-механических свойств.

Известен модификатор Г1, исполь- 5 эуемый для обработки серого чугуна, следующего химического состава, мас. Ъ:

Молибден 10,0-40,0

Кремний 8,0-25, 0 фосфор 0,1-8;5

Хром 15,0-35,0

Никель 5,0"30,0

Углерод 0,25-3,5

Л1едь 0,1-12,5

Алюминий 0,1-4,5

КальциЯ 0,05-3,0

Барий 0 05-3,0

Железо Остальное

11едостатком известного модификатора является его высокая стоимость и дефицитность иэ-за высокого со- . держания молибдена.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является модификатор Е2 1 Для серого чУгуна, содержащий, мас.Ъ:

Кремний, 40-50

Кальций 15-20

Медь 25-30

Алюминий До 1,5

Железо До 15

Недостатком известного сплава является получение низкого предела прочности и износостойкости.

Целью изобретения является повышение предела прочности и износостойкости.

Данная. цель достигается тем, что модификатор для чугуна, содержащий 40 кремний, кальций, медь, алюминий и железо, дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкозе-. мельные металлы (РЗМ ) и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Кремний . 35,0-58,5

Кальций . 0,2-12,0

Медь 0,15-10,0

Алюминий 0,1-2,5

Никель 3, 0-18, 5 50

Марганец . 3,5-15,0

Сурьма 9,5-17,0

РЗМ 0,25-6,0

Углерод 0,6-3,8

Железо Остальное 55

Никель вводится в сплав с целью. повьпаения в чугуне количества связанного углерода, уменьшения размеров и улучшения формы графитовых включений и повышения прочности металлической основы. Положительное влияние никеля. начинает проявляться при его содержании в сплаве в количествах больших З,ОЪ.,При увеличении содержания никеля больше

18;5Ъ дальнейшего улучшения микроструктуры и повышения свойств чугу- на не наблюдается.

Марганец способствует перлнтизации микроструктуры чугуна и, снижая температуру плавления сплава, способствует улучшению его усвоения; Влияние марганца проявляется прн содержании его в сплаве в количествах превышающих 3,5Ъ. Увеличение содержания марганца больше

15,0Ъ приводит к появлению в микроструктуре включений структурно свободного цементита и уменьшению прочностных свойств чугуна.

Сурьма при вводе в чугун образует с фосфором комплексную эвтектику, способствующую повышению антифрикционных свойств чугуна. Значительное повышение антифрикционных свойств чугуна наблюдается при содержании сурьмы в количествах больших 9,5Ъ. При увеличении содержания сурьмы больше 17,0Ъ получается большое количество комплексной эвтектики и чугун становится хрупким.

Ввод в состав сплава РЗМ цериевой или иттриевой групп способствует увеличению количества и повышению днсперсности перлита. Благоприятное влияние РЗМ проявляется при его содержании в количествах больших

0,25Ъ. При увеличении содержания

РЗМ больше 6,0Ъ в микроструктуре чугуна проявляются цементитные включения и уменьшаются прочностные свойства.

Углерод способствует УменЬшЕнию температуры плавления сплава и повышает степень его усвоения чугуном.

Влияние, углерода на температуру плавления сплава начинает проявляться при его содержании в количествах больше 0,6Ъ. При увеличении содержания углерода больше 3,8Ъ наблюдается незначительное изменение температуры плавления сплава.

Сплав выплавляют в индукционной печи МГП-102. Химический состав модификатора, механические свойства и износостойкость серого чугуна, обработанного предлагаемым и известным модификатором, приведены в таблице.

1 081228 ао

% н ь

1 aff 1 и Re

1О аЕ

I

1 I ь

3 Ъ о 1

1

1

1 О.с ъ

Н1 О1

3п с

Р Ъ

33Ъ в с ф9 ю и ь

6 Ъ

3 Ъ

О\

М ь

al3 н

% ь

30 ь

3Ч

%О н. СЧ

3Ч . с а ь

I

1 I

1 1 313

1

I f33

333

1 L

3 О

I н

I I

° 33 m

ОЕ ОаН I НКOOVI 3!ОНО!

Ооажох!

1 I с pj

Э I Й И ц н ее!

1 В OOaeИ1

3 ааоa,xK3

IRCXLf» I

Ц с ф 3 Зе ц н

333 ООе

1 o,аои

I И L NK

3Ъ 3 Ф с с Ю н

33Ъ Ь

Н 3Ч СЧ

3Ч СЧ СЧ

° «4 3Ч Н

Ь В, E

РЪ РЧ С Ъ

«о 3 э

U1 1 КЗ:

3Ч Р3 П3.

CO 4Ч \b а с

3Ъ 3 Ь а

3 Ъ СЧ ъ

Е 3Ъ Ь

33Ъ afa u

Ъ. Ь сч н ь

6Ъ аА о ъ

33Ъ СЧ CI

3 Ъ. 3 33Ъ

Ц Щ Н СЧ РЪ

1

I

3

f

I

1

I

I

1

I

1

I

1

1

1 !

I

1

I

I

1

I

1

1

I

1

1

1

I

1

I.

I

1

1

I

1

1

1

1

1

1

I

I

I

1

I

3

I

1

1.

1

1081228

Составитель Л.Лапин

Редактор Н.Рогулич Техред И.йетелева Корректор В. Гирняк

Заказ 1481/24

Тираж 603 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская Наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г..Ужгород, ул. Проектная, 4

Используемый для внепечной обработки исходный серый чугун имеет следунхций химический состав, мас.%:

Углерод 3,11-3,27

Кремний 1,28- 1, 35

Марганец 0,62-0,68

Железо Остальное

Расход сплавов для модифицирования составляет 1,7-0,065 от веса o6pa-. батываемого чугуна. Температура чугуна при обработке находится н нр»делах 1690-1720 К.

Применение предлагаемого модификатора для внепечной обработки серпго чугуна позволит повысить предел прочности на 5-12% и .относительнуи износостойкость в 1,4 раза и получить экономический эффект 8,628,97 руб. на 1 т годного чугунного литья.