Модификатор для чугуна

 

Применение: для обработки чугуна и улучшения структуры и свойств отливок. Сущность изобретения: модификатор содержит , мас.%: ферросиликобарий 25-75; алюминий остальное. 2 табл

{юм С 22 С %РОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ!

Ю

О

О

О

Сд

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4953802/02 (22) 17.06,91 (46) 07.09,93. Бюл. t+ 33-36 (71) Научно-исследовательский и конструктор ско-технолопвческий институт литейного производства автомобильной промышленности (72) Писаренко Л,З, (73) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт литейного rtpoизводства автомобильной промышленности

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам для обработки чугуна, и может быть использовано для улучшения качества литья при производстве, например, отливок гильз цилиндров и других отливок, получаемых в облицовочный кокиль.

В настоящее время для получения качественных отливок в облицовочные кокили используют для облицовки оснастки смеси на основе токсичных и дефицитных органических связующих, которые при контакте с жидким металлом образуют выделения, загрязняющие окружающую среду, отливки при этом имеют пригар. Использование в качестве облицовок жидкостекольных смесей обеспечивает получение экологически чистого техпроцесса, однако их применение вызывает пригар отливок, для предотвращения которого необходима дополнительная операция — окраска облицовки кокиля для создания огнеупорной пленки, что удорожает процесс получения отливок. Воэможности получения отливок беэ при эра при использовании

„„ЕИ„„ 2000348 С (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА (57) Применение: для обработки чугуна и улучшения структуры и свойств отливок.

Сущность изобретения: модификатор содержит, мас.g: ферросиликобарий 25-75; алюминий остальное. 2 табл. жидкостекольной облицовки кокилей могут быть реализованы путем применения ковшевых добавок, которые одновременно улучшают структуру и свойство чугуна.

Известна лигатура для чугуна следующего состава, мас. : кремний 20-25 церий 12-15 барий 10-15 алюминий 30-40 железо остальное.

Недостатком известного модификатора являетсю его дороговизна иэ-за наличия в его составе редкоземельной лигатуры. Кроме того, указанная лигатура не обеспечивает достаточно эффективного улучшения структуры и свойств отливок. снижения пригара и увеличения продолжительности действия модификатора.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является модификатор для чугуна следующего состава, мас. : графит 20-30

2000348 алюминиевая пудра 2-5 ферросиликобарий 65-78, Недостатком данного модификатора является то, что он имеет малую продолжительность действия (в течение 3-5 мин) и предназначен для внутриформенного модифицирования. Графит, входящий в состав модификатора, хотя и способствует уменьшению отбела чугуна, однако он увеличивает число и размеры графитных включений, снижает твердость отливок и поэтому не может быть использован в составе модификатора, предназначенного для обработки чугуна для отливок с регламентированными требованиями по структуре и свойствам, например, для отливок гильз цилиндров. Кроме этого. данный модификатор не обеспечивает получения отливок в формах с жидкостекольной облицовкой оснастки без пригара, Целью изобретения является улучшение структуры и свойств отливок, увеличение продолжительности действия модификатора, ликвидация пригара. Кроме того. использование предлагаемого модификатора обеспечит снижение затрат на охрану окружающей среды.

Предлагаемый модификатор для чугуна, включающий алюминий и ферросиликобарий, соДержит компоненты при следующем соотношении, мас. )(: ферросиликобарий 25-75 алюминий остальное.

Предлагаемый модификатор для чугуна содержит компоненты, взаимно усиливающие друг друга, что дает возможность пол-учать качественные отливки без отбела с обеспечением благоприятного характера распределения и необходимых размеров графитовых включений, перлитной металлической основы, более продолжительного эффекта модифицирования, что является гарантией получения высоких физико-механических и эксплуатационных свойств отливок деталей ответственного назначения.

При использовании заявляемого модификатора на поверхности отливок создается тугоплавкая окисная пленка. служащая барьером проникновению металла в поры облицовки, что препятствует образованию пригара.

Каждый из компонентов, входящих в состав модификатора, не обеспечивает получения отливок без отбела с необходимой структурой и свойствами чугуна, более высокой продолжительностью эффекта модифицирования, получения отливок без пригара.

Пример . Обработке модификатором подвергался чугун. содержащий, мас. ф; углерод 3,2-3.5 кремний 2.1-2,4 марганец 0,6-0.8 медь 0,4-0,6 никель 0.2-0,5 хром 0,5-0,7 сера и фосфор в обычных пределах

Чугун выплавляли в индукционной печи

ИСТ-04. После расплавления чугун перегревали до 1550-1580 С. модифицировали при

1430-1450 С добавками заявляемого модификатора для чугуна и модификатора-прототипа, производили наполнение разливочного ковша и разливку металла по формам.

В облицованные жидкостекольной смесью кокили отливали заготовки гильз цилиндра; образцы для определения пригара, 20 клиновые пробы на отбел. Пробы определения микро- и макроструктуры

Результаты сравнительных испытанйй чугунов. выплавленных с добавкой заявляемого модификатора и модификатора-прототипа, приведены в табл. 1 и 2.

Как видно иэ табл.1, при добавках в жидкий чугун, например, 0,3 заявляемого модификатора наблюдается отсутствие пригара (составы 4- 10). При добавках в чугун мрдификатора состава 11, в котором алюминия 90 $, т.е . выше верхнего предела, в отливках хотя и устраняется пригар, однако увеличивается отбел чугуна, измельчаются

35 графитовые включения, которые ориентируются в междендритных областях, и поэтому прочность чугуна снижается.

При добавках в жидкий чугун модифика40 тора состава 13, в котором 10-",ь алюминия, т.е. ниже нижнего предела. в отливках хотя и уменьшается отбел, пригар отливок не устраняется.

Добавка 0,3ф> модификатора no npoto45 типу хотя и обеспечивает устранение отбела отливок. однако значения прочности в среднем ниже на 50 МПа, по сравнению с предлагаемым модификатором иэ-эа более крупных графитных включений, полученных в результате наличия графита, входящего в состав модификатора. При этом в отливках во всех случаях наблюдается пригар.

Как видно иэ та5л.2, добавки в жидкий чугун 0,3 модификаторов по прототипу и заявляемого показали большую эффективность и продолжительность действия заявляемого модификатора (15-20 мин) по сравнению с прототипом (3-5 мин).

Использование предлагаемого модификатОра позволяет получить качественные от2000348

25-75 остальное

Таблица 1

Продолжение табл. 1 ливки без отбела. пригара. что расширяет возможности использования жидкостекольных облицовок взамен токсичных и дефицитных песчано-смоляных. Кроме того, модификатор имеет более высокую продол- 5 жительность действия. Это позволяет уменьшить затраты на смесь, исключить затраты на дополнительное оборудование для улавливания, очистки и нейтрализации вредных газовыделений. 10

Формула изобретения

Модификатор для чугуна, включающий ферросиликобарий и алюминий, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью улучшения структуры и свойств отливок, увеличения продолжительности действия, ликьидации пригара нэ отливках, он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.$: ферросиликобарий алюминий

2000348

Продолжение табл, 1

Таблица 2

С. Лисина

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

Редактор

Заказ 3066

Составитель Л.Писаренко .

Техред М.Моргентал Корректор

Тираж,. Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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