Модификатор

 

Союз Советскнк

Социалистических

Реснублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное в авт. саид-ву (22)Заявлено 03.09.81 (21) 3334211/22-02 с присоединением заявки М (23) ПрнорнтетОпубликовано 23.01 83. Бюллетень М 3 (51)le, Кл.

С 22 С 35/00

Гееударствееав ввмитвт

СССР (53) УДК бб9.15-198 (088. 8) де делам взввретвввй н открытий

Дата опубликования описания 23.01 8

В.Г.Горенко,С.Н.Примеров, В;Д.Кралтт

Институт проблем литья АН Украинской CCP (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к получению комплексных модификаторов, и их использованию для внепечной обработки чугуна.

Известны и широко используются сплавы для повышения свойств чугуна, содержащие кремний, кальций, алюминий, углерод, .марганец, яром, титан и железо, выпускаемые на основе силикокальция или ферросилиция (l ).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является модификатор (2 ), содержащий мас, Кремний 63,0-80,0

Алюминий 1,3-2,5

Марганец . 0,3-0,4

Хром 0,2-0,4

Кальций 0,1 го

Углерод 0,1-0,6

Железо Остальное

К недостаткам этого модификатора следует отнести то, что он слабо

2 уменьшает газосодержание чугуна, мало влияет на улучшение микроструктуры и на уменьшение размеров и улучшение формы графитовых включений, что приводит к недостаточной гидроплотности отливок и низким прочностным свойствам чугуна, Целью изобретения является уменьшение газосодержания в обрабатыва" емом чугуне, уменьшение размеров и улучшение формы графитовых включений, повышение гидроплотности отливок и прочностных свойств чугуна, Поставленная цель достигается тем, что модификатор, содержащий кальций, алюминий, марганец, хром, углерод, железо и кремний, дополнительно содержит литий и гафний при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Каль ций 0,1-3,5

Алюминий 1,0 3 5

Марганец 0,3-5,0

Хром 0,2-8,0

990854 4 ра зли чными сост а вами моди фи каторов приведены в табл. 3.

Таблица 1

Химический состав модификаторов, мас.ч.

Ингредиенты

Предлагаемый

3 4 5 . 6 7

Извест ный

2,28

З,Ь

0,85

0,34

0,1

01 1 91

Кальций

Алюминий

2,87

2,43

3,5

2,08

1,83 1,62 1,0 3, 76

4,12

0 3

0,36 1,78

0,38 5,26

0,87

5,0

Марганец

1,94

7,48.

6,02

0,2

8,0

Хром

1,17

2,19

2,47

0 ь3

2,93

3,2

0,47

Углерод

Железо

Литий

Гафний

Кремний

20,09 22,64

25,0

8,0

l2,81

18,79 ост. 0 93

1,82

2,0

0 5

1,18

1,67

1,61

0,67 0,5

1,28

0 93

ОстальОстальОстальное

Остальное

Остальное

74,62 Остальное ное ное

Углерод 0,3-3,2

Железо 8,0-25,0

Литий 0,5-2,0

Гафний 0,9" 1,8

Кремний Остальное 5

ll р и м е р. 8 лабораторных и опытно-производственных условиях выплавляют и испытывают составы модификаторов, приведенных в табл. 1.

Свойства исследуемых модификаторов приведены в табл, 2, Исследование действия модификаторов на свойства чугуна проводят путем внепечной обработки исходного чугуна следующего химического сос- 5 тава, мас.Ф:

Углерод 3,23-3,27

:. Кремний 1 38-1,46

Марганец 0,84-0,88

Сера 0,02-0, 0 3 зо

Фосфор 0,09-0,11

Железо Остальное

Для обработки чугуна используют модификаторы различных составов в количестве 1,25+0,1 04 от веса жидко° ro чугуна. Температура обрабатываемого чугуна находится в пределах

1670-1700 К .

Полученные результаты по измезо нению свойств чугуна обработанного

Из представленных в табл, 3 данных видно, что использование для внепечной обработки чугуна модификатора предлагаемого состава, по сравнению с известным модификатором, по-. зволяет повысить предел прочности при растяжении с 248 до 282-293 ИПа, предел прочности при изгибе с 564 до 583-606 ИПа, стрелу прогиба с 2,9 до 3,1-3,4 мм,.модуль упругости с

12400 до 13450- 13800 кгс7мм 10 «(Па), твердость (H8 ) с 197 до 227-245 кгс/мм (10 f1a) и давление, при котором на чинается потение образцов, с 102116 до 342-388 ПИа, Одновременно наблюдается снижение общего содержания газов в чугуне, уменьшаются размеры и улучшается форма графитовых включений, повышается дисперсность перлита.

Экономический эффект составляет

11,8-12,6 ру6, при производстве E т годных чугунных отливок за счет повышения физико-механических свойств му" гуна в 1,1-1,3 раза и гидроплотности отливок в 2,5 раза, 5

990854

Таблица 2

ЮЮЮЮО ЮЮЮЮЮЮОЮЮЮО ЮЮЮЮЮЮЮ ЮЮЮЮЮЮЮЮЮ ЮЮО ЮЮ

Температура

/ плавления,K 1490-1510 1450-1460 1455-1470 1450-1465 1460-1475 1455-1465 1460-1470

78-80,5 86,5-90,5 85,5-87,5 87,5-89,5 82,5-84,5 86,0-88,5 82,0-84,5

Таблица.3

Состав модификаторов

ИсходСвойств ный чугун эвестный

Предлагаемый

206 248

291 284

282

293

288 1 редел прочности при иэги6e,Mila 457

608

595

588

606 590

598

564

Стрела прогиба,мм 2,8 2,9 3 3 3.1

3,4

3,2

3 3

Иодуль упругости кгс/мм

j10" Па) 12200 12400

13650

13700 13500 13450 13600

13800

Твердость (H8 ), кгc/èì, (10 Па) 185

240 227

245

197

230

232.

Давление при коУс еоение обра. батываемого чугуна Д

Предел прочности при растяжении, йПа

Ю ЮЮ Ю ° 1 ° Ю

2 3 4 5 6

990854

Продол енне табл. 3

Мс» вод»

HMA чугун

Состав модификаторов

Нэвестнмй

Т (4 5 6 7 ее

Йач нна етсв лотенне . образца, НПа 78-89

122-146. 360-372 372-388

Характернстн». ка г.ра"

4нтовых Г42

° клече" Гр3 ннд Г10

Г43

Гр3

I 10

r44 Г44

Гр! Гр!

r6 Г6

re5

Гр!

Г6

П96

fl 1,0

"0,5

f196

П 1,0

II o,5

П

П 0,5

Харак- f185 тернстнка П металлнческор матрнцм чугуна

П92

П

I,O

Содерпанне газов

-8 ао ород, I0O r 1,26 азот,3 0,0168

5 90 5 ° 69

0,0087 0,0092 о 0090

12;42 5,98 5,72

0,0157 0,0093 Q,ООВЭ

5,52

0,0089

0,3-5

,2-8

О, 3-3

8, 0-2

0,5-2 о,5 1

Остал,0 ,0 ,2

5,0 ,0 ,8 ьное

Марганец

Хром

Углерод

Железо

Литий

Гафний

Кремний

ВНИИПИ Заказ 63/39 Тираж 625 Подписное фипиап ППП "!1атент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кнсло .род,g 0,0087 О 0094 0,0056 0,0053 формула изобретения

Модификатор для серого чугуна, содержащий кальций, алюминий, марганец, хром, углерод, железо и кремний, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью уменьшения содержания газа и размера графитовых включений,. повышения гидроплотности отливок и

1в прочностных свойств чугуна, он допол- 45 нительно содержит литий и гафний при следующем соотношении компонентов, 8ас.4:

Кальций й1юминий 50

364-375 352-364 35о -362 357-368

О,OO52 О,OO57 о,oo55 о,оо54 cTo 4HHKH информации ° ят е во внимание при экспертиз

1, ГОСТ 4762-71 Силикокальций.

2, ГОСТ 1415-70 Ферросилиций. Марки и технические требования