Модифицирующая смесь для чугуна

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характеристикамигерметичностии трещиностойкости. Цель изобретения - повышение циклической трещиностойкост и удельной герметичности чугуна. Для этого модифицирующая смесь содержит углеродсодержащий материал, силикомарганец, известково-фосфористый шлам, буру, карбид кремния, сурьму и чугунную стружку при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродсодержащий материал 10- 22; карбид кремния 3-7; силикомарганец 10-15; известково-фосфористый шлам 7-11; бура 12-17; сурьма 2-7; чугунная стружка остальное. Дополнительный ввод в состав смеси буры, сурьмы и карбида кремния способствует повышению в 2-3 раза характеристик трещиностойкости и на 20-30% удельной герметичности чугуна. 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>5 С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к

» (21) 4727184/02 (22) 26,06.89 (46) 23.09.91. Бюл. N 35 (75) M.È.Êàðïåíêî. С.M.Бадюкова и В.И.Левиков (53) 69.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 749902, кл. С 22 С 35/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 1153361, кл, С 22 С 35/00, 1985. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характеристиками герметичности и

Изобретение относится к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характеристиками герметичности и трещиностойкости.

Цель изобретения — повышение циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая углеродсодержащий материал, силикомарганец, известково-фосфористый шлам и чугунную стружку, дополнительно содержит буру, карбид кремния и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас, :

Углеродсодержащий материал 10 — 22

Карбид кремния 3 — 7

Сил икомарганец 10-15

Известково-фосфористый

„„SU „1678885 А1 трещиностойкости, Цель изобретения — повышение циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна. Для этого модифицирующая смесь содержит углеродсодержащий материал, силикомарганец, известково-фосфористый шлам, буру, карбид кремния, сурьму и чугунную стружку при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродсодержащий материал 1022; карбид кремния 3-7; силикомарганец

10 — 15; известково-фосфористый шлам 7-11; бура 12 — 17: сурьма 2-7; чугунная стружка остальное. Дополнительный ввод в состав смеси буры, сурьмы и карбида кремния способствует повышению в 2-3 раза характеристик трещиностойкости и на 20 — 30% удельной герметичности чугуна. 1 табл, шлам 7 — 11

Бура 12-17 амааЪ

Сурьма 2 — 7

Чугунная стружка Остальное

Дополнительное введение сурьмы в модифицирующую смесь связано с ее высокой поверхностной активностью, способностью увеличения числа центров кристаллизации, 1© что повышает модифицирующую способ- 1 О ность смеси и технологические свойства чу1 туна. при концентрации сурьмы до 2 мас. », 1), )» ее модифицирующее влияние оказывается недостаточно, поэтому модифицирующая способность смеси и технологические свойства чугуна низкие, При увеличении концентрации (более 7 мас.%) сурьма полностью не растворяется s металлической основе, выделяется по границам зерен и снижает его трещиностойкость, технологические и упругопластические свойства.

1678885

Бура оказывает перлитизирующее влияние и очищает границы зерен структуры от неметаллических включений, повышает удельную герметичность и механические свойства чугуна.

Присутствие в модифицирующей смеси более 17 мас. буры ведет к образованию зон серого чугуна и снижению механических свойств, поэтому содержание буры ограничено этой концентрацией. Присутствие в модифицирующей смеси менее 12 мас. буры ведет к снижению графитизирующей способности.

Силикомарганец при содержании в смеси более 10 мас. ухудшает форму графита, увеличивает склонность к короблению и снижает упругопластические свойства. При уменьшении его концентрации до 10 мас. литейные свойства и трещиностойкость при сварке литых деталей недостаточны, Известково-фосфористый шлак в жидком чугуне способствует повышению устойчивости жидкой фазы, увеличивае количество центров графита, их измельчению и повышению пластических свойств чугуна.

Карбид кремния оказывает раскисляющее влияние и повышает стабильность струкгуры и механических свойств, удельную герметичность и циклическую трещиностойкость. Его влияние на трещиностойкость и удельную герметичность чугуна начинает сказываться с концентрации 3 мас., однако при увеличении содержания е о (более 7 мас. g укрупняется структура и снижаются трещиностойкос ь, механические свойства и удельная герметичность.

Пример. Для обработки используют чугун, содержащий, мас, ; углерод 3,4; кремний 2,2; марганец 0,57; хром 0,05; фосфор 0,05; сера 0,05; железо остальное.

Опытные плавки чугунов проводят в индукционных печах, Температура расплава в период выпуска иэ электропечи 1460 С, Для приготовления модифицирующей смеси используют следующие: сурьму Cyt, бой электродов, карбид кремния черный КЧ-63, буру техническую, известково-фосфористый шлам, содержащий 42 мас. СаО и 30 мас, Р20, чугунную стружку и силикомарганец.

7 — 11

12-17

2 — 7

Остальное

Модифицирующие смеси получают измельчением до фракций 0,01 — 0,35 мм и перемешиванием исходных материалов в бегунах в течение 3-5 мин, Модифицирую5 щие смеси присаживают в бумажных пакетах на зеркало расплава в печи за 5-10 мин до выпуска в ковш в количестве 0,15 от массы расплавленного металла.

Циклическую трещиностойкость опре10 деляют в условиях высоких скоростей нагружения по стандартной методике УР (ударное растяжение) на установке 2097 КМ5М с использованием образцов сечением 10 х 10 мм. Точность изготовления образцов не

15 ниже 6 квалитета по СТ СЭВ 144-75. Продолжительность испытаний 1 гс, величина энергии испытаний 20 Дж/см . Величину трещиностойкости определяют длиной трещин в образцах после испытаний.

20 Удельную герметичность определяют на гидравлических стендах на образцах диаметром 50 мм, Толщина рабочей части испытываемых образцов 5,5 мм.

Составы испытанных смесей и резуль25 таты испытаний приведены в таблице.

Как видно из полученных данных, предлагаемая модифицирующая смесь обеспечивает более высокие характеристики герметичности и трещиностойкости в срав30 нении с известной модифицирующей смесью.

Формула изобретения

Модифицирующая смесь для чугуна. содержащая углеродсодержащий материал, 35 силикомарганец, известково-фосфористый шлам и чугунную стружку, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна, она дополнительно

40 содержит буру, карбид кремния и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углеродсодержащий материал 10 — 22

45 Карбид кремния 3-7

Сили кома рганец 10-15

Известково-фосфористый шлам

Бура

50 Сурьма

Чугунная стружка

1678885

Составитель А. Бармыков

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишенец

Редактор Н. Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 3185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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