Модифицирующий брикет

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов. Цель изобретения - повышение прочности модифицирующего брикета и улучшение механических свойств обрабатываемых чугунов. Модифицирующий брикет содержит алюминий, плавиковый шпат, графит, связующее, ферросилиций и/или силикобарий при следующем соотношении компонентов, мас.%

алюминий 15-35

плавиковый шпат 2-10

графит 1-5

связующее 2-4

ферросилиций и/или силикобарий остальное. Связующее имеет следующий состав, мас.%: гидроксокарбонат магния 52-56

хромовый ангидрид 2,6-2,9

оксид хрома 11,2-11,9

двуокись титана 23,3-26,0

вода остальное. Дополнительный ввод в состав брикета связующего указанного состава позволяет в 2-3 раза повысить его прочность и на 10-20% улучшить свойства чугуна за счет дополнительного микролегирования чугуна. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1-5

2-4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4343348/31-02 (22) 26 ° 10. 87 (46) 07. 08 . 89 . Бюл. № 29 (71) Пензейский политехнический инстнтут (72) В,А.Грачев, Н.А.Горелов и А.В,Семушкин (53) 669.15-198 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . ¹ 1276670, кл. С 21 С 1/08, 1985 (54) МСДИФИЦИРУЮЩИИ БРИЖИТ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов. Цель изобретения — IIoBhIEB ". .ние прочности модифицирующего брикета и улучшение механических свойств обрабатываемых чугунов ° МодифицируюИзобретение относится к металлургии„ в частности к внепечной обработке металла, и может быть использовано в литейных цехах машиностроительных заводов для модифицирования, микролегирования и рафинирования чугуна.

Цель изобретения - повышение прочности брикета и улучшение механических свойств чугуна.

Для достижения этой цели в модифицирующий брикет, содержащий алюминий, плавиковый шпат, графит, ферросилиций или силикобарий, дополнительно вводят связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминий 15-35

Плавиковый шпат 2-10

„„ЯО„„п498792 д ) р 4 С 21 С f/08, С ?2 С 35/00

2 щий брикет содержит алюминий. Плави ковыи шпат графит связующее Аерро силиций и/или силикобарий при следующем соотношении компонентов, . мас;%: алюминий !5-35; плавиковый шпат 2-10; графит 1-5; связующее

2-4; ферросилиций и/или силикобарий остальное. Связующее имеет следую-. щий состав, мас.%: гидроксокарбонат магния 52-56; хромовый ангидрид 2,62,9; оксид хрома 11,2 — 11,9; двуокись титана 23,3-26,0; вода остальное.

Дополнительный ввод в состав брикета связующего указанного состава позволяет в 2-3 раза повысить его прочность и на 10-20 % улучшить свойства чугуна за счет дополнительного микро- 9 легирования чугуна. 1 з.п.ф-лы, . 1 табл.

Графит

Связующее

Ферросилиций и/или силикобарий Остальное

Связующее имеет следующий состав, мас. %:

Гидроксокарбонат магния 52,0-56,,0

Хромовый ангидрид 2,6-2,9

Оксид хрома 11,2-11,9

Двуокись титана 23,3-26,0

Вода Остальное

Количество компонентов- связующего взято с таким расчетом, чтобы изменение граничных условий как в большую, так и в меньшую сторону не снижало прочностных свойств брикетов, 1498792

Алюминий входящий в состав брикета, способствует графитиэации чугуна, усиливает противоотбеливающий эффект модифицирующей смеси и, кроме того, выполняет функции крепителя брикета при прессовании. При содержании алюминия в брикете менее 15 мас.% положительный эффект от его содержания практически не проявляется, а количестно ссвыше 35 мас,% ухудшает модифицирующую способность брикета, ухудшает форму графита и, как следствие, механические свойства отливок.

Нали гпе в составе брикета плавикового шпата в количестве 2-10 мас.% увеличивает растворимость брикета, улучшает его графитизирующую способность. При незначительном содержании в брикете плавикового шпата. (менее

2 маа.%) er о действие как разжижителя. нс проявляется, увеличение его содержания .свыше 10 мас.%. не вызывает дополнительного увеличения растворимости брикета и приводит к увеличе-, ни|о количества шлака при модифицировании чугуна.

Графит в составе брикета в коли честве 1- мас.% способствует устра- . нению отбела в чугуне, увеличению колнче;.тва феррита в !угуне и, соответственно, уменьшению егс твердости.

При. наличии .его в составе менее

1 мас, его действие как графитизатора не проявляется. Ввод в состав более 5 мас.% графита приводит к всплы- 35 ванию его в жидком чугуне в виде спели„ что ухудшает Качество отливок. ферросилиций и/или силикобарий в составе брикета выполняют роль гра- @

Фитизярующих присадок, вызывающих странение отбела и значительное повведение количества феррита в мбдифицированном чугуне, а соответственно, пони>ание егс твердости. 45

Добавка в смесь связующего позво" ляет изготовить брикеты достаточно высокой прочности, благодаря чему значительно снижаются потери компонентов при хранении и транспортиров,ке, а также угар элементов при модифицировании. Кроме того, благодаря gg1 Ti С» входящим щего, улучшается микроструктура и повышаются прочностные свойства чу55 гуна.

В таблице приведены результаты сравнительного анализа прочности брикетов и механических свойств чу" гунов, полученных из известных и предлагаемых брикетов.

Связующее взято с таким расчетом, чтобы минимальное его количество обеспечивало достаточную прочность брикета, а максимальное не ухудшало механических свойств выплавляемых чугунов (не увеличивало твердость), Испытания проводились в лабораторных условиях и производственных условиях при плавке чугуна в вагранке, При этом плавки проводились при одинаковых условиях (в одной и той же вагранке, при одних и тех же режимах), а выводы сделаны на основании экспериментальных работ и промышленных плавок, Определяли механические свойства брикета и механические свойства чугунов (результаты проведения испытаний приведены в таблице), Предлагаемые и известные брикеты помещают в шихту в количестве 0,40,5 мас.% от металлозавалки. И" шихты для получения .чугуна СЧ15, содер" жащего модифицирующий брикет, выплавляют отливки цилиндра компрессора массой 1 5 т.

Изготовление брикетов осуществляется следующим образом.

Заранее готовят связующее, для этого исходные твердые компоненты (гидроксокарбонат магния, хромовый ангидрид, оксид хрома, двуокись титана) перемешивают, добавляют воду и вновь перемешивают. Затем мелкую фракцию (менее 3 мм} плавикового шпата, графита, ферросилиция и/или силикобария тщательно перемешивают, добавляют связующее и дробленную алюминиевую стружку (менее 3 мм), вновь ,перемешивают в течение 30 мин, а затем прессуют в брикеты (давление

3-5, т/см ), которые потом твердеют при обычных условиях. Брикет готов к употреблению после 7 сут выдержки, Оптимальный размер брикета выбран из условий обеспечения достаточной прочности.и наиболее полного усвоения модифицирующих элементов при плавке для плавкч в вагранке ф 50 и ,высотой 30 мм.

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый модифици1 рующий брикет обладает более высокой прочностью и эффективностью модифицирования чугуна с целью повышения его механических свойств.

1498792

5 в

6( о (.

Ф Х

ИО ООИCl ООО

СЧNММИ4.ИИИИ

I I I ! 1 I I

О ОИООИОИО ОИИ

С (СЧ»- СЧ СЧ «.1 б «б

С 1

И ц а

О Э

A Х

»0 а (Э U

Ф О (< Ц

Оr ООМфООМООО

СО СО СОСОК - -СЧ СЧ СЧ- N N СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ И

Х„"

Х Х I !

CO 00 Ch

-ОО

0 б б 1 l

ИМЛ

О Ch Ch ММ

- О

СО О

С 1

1 I

СЧ О1

Л 00

М М

О ф

«(М ! I

О О

Ch 00

М М

»вЂ”

Л Ch

М М

1. 1

СЧ

"О Л

М М О СЧ Ch

CO.С0 б С 1 М

1 l

СО О О

О С» СО с"1 М

И

М I

»

Э

1 жжЦ(Й E

Х 0( (» а х (О CO

CO СО

I I

О СО

Л С«, СЧ»О

00 00

I I

M И

СЧМЛ

»

СЧ СЧ СЧ ! l б ЛО (О

СЧ NСЧ

М»- N

О С!» 01

СЧ» ° ! l I

ЛО И

Ch СО СО

CO

О

СЧ (Ю

Ch с»

"О

СЧ !

«

О О

СЧ N

cd l

И И ИИИИ

I I l I 1

И б 1 М О И 0 «!" 2 2

М !.01 С(Х!

cd сб

CO л

М

СЧ

° »

СО

И М л а л

ИММ

СЧ СЧ N

l ! б М I л. л

ММ 1

СЧ N

l !

О

О

01 М 5 И л л в л л

О СО»C М М

М N N СЧ ф 00 л а

О1

2 (°

О

О

Ф (ч

О

М И 3 Л (»,О Л

М С 1 I И »ОN «((с 1 »»

И О а в

МИСЧ» И -ИМО О

О

СЧ

V

cd а

И

О О л »

-СО СЧИСЧС000»I О И

A»I OO ИИОИ

МСЧ О О ! NNNN

СЧ СЧ

И И

СЧ СЧ

И

М

И

О

ИИИИИИ О б иЪИ

»» СЧ СЧ М М N М»- СЧ СЧ! g

0

Сб

Ф I

u ( ( (1

I

6(! и л

Э I

E I

Э

Ф 1

Х

Х I

cd l

K а I

Э 1

t(.l

g o

Ц Р

Э О а а ч

Ц О

Э Х

k(: Ь

Э О а а

О

Фя

6 Ф

О

Х > а

V c0! и

СОМ A cd а Ж Х (=(Y} М СЧ» — И СЧ М М С"1 М

О

Х

Ц

Х

1498792

Формула изобретения

2,6-2,9

1112-11 9

23,3-26,0

Остальное

Составитель А.Бармыков

Техред А.Кравчук Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Редактор Н.Тупица

Заказ 4516/20 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 о

1. Модифицирующий брикет, включаю-.: щий алюминий, плавиковый шпат, графит, ферросилиций и/или силикобарий, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности брикета и улучшения механических свойств обрабатываемых чугунов, в нега дополнительно вводят связующее при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Алюминий 15-35

Плавиковый шпат 2 !О

Графит 1-5

Связующее 2-4

Ферросилиций: и/или силикоба:" рий Остальное

2. Брикет по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что связующее имеет следующий состав, мас,Х:

Гидроксокарбонат магния 52,0-56,0

Хромовый ангидрид

Оксид хрома

Двуокись титана

:Вода