Модификатор
Союз Советсиик
Социапистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.08.81 (2I ) 3336193/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 23.01.83. Бюллетень № 3
Дата опубликования описания 23.01.83 (5l)М. Кл.
С 22 С 35/00
Гесударстееллмк кемлтет лв делам лэебретеккй н еткрмтий
{53) УДК 669. . 15-198 (088.8) /
В. Г, Горенко, В, Д. Краля, C. H. Примеровю И..А. PNN= <- „-. .; / и Вр П Зайко / 4
У с».
" t. /...
Институт проблем литья АН Украинской CC (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР
Недостатком известного моди аткатора является то, что он слабо влияет на улучшение формы и уменьшение размеров графитовых включений. Кроме того, его использование приводит K уменьшению количества связанного углерода и поэтому мало оказывает влияние на повышение прочностных и антифрикционных свойств чугуна.
Целью изобретения является улучшение го формы и уменьшение размеров графитовых включений, повышение количества связанн..
ro углерода и дисперсности перлита, приводящее к увеличению прочностных и антифрикщюнных свойств чугуна, Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к получению и использованию комплексных сплавов для внепечной обработки чугуна.
Известен модификатор Г1 ), содержа; щий, вес.%:
Кремний 60-65
Алюминий 5-8
Кальций 1-2 .Барий 2-3
Железо Остальное
К недостаткам этого сплава следует отнести то, что он не полностью подавляет отдел чугуна при больших скоростях охлаждения отливок и слабо влияет на улучшение микроструктуры металла, Наиболее близким к предлагаемому изобретеншо по технической,сушности и достигаемому результату является модификатор (2 j следующего хнмическсп о состава мас о, Кремний
Кальций
Барий
Медь
Алюминий
Углерод
Железо
40-60
5-10
0,5-10
10-25
2,5-8,0
0,5-6,0
Остальное
888 ф
Фосфор 0,09
Сера 0,04
Известный чугун плавят в индукционной печи МГП-102. Температура чугуна при
> .модифицировании находится в пределах
1670-1690 К. Модификаторы различных составов в количестве 1,5 -0,1% вводят в ковш в процессе его заливки чугуном.
Из данных табл. 1 видно, что модифи-, 30 катор предлагаемого состава, по сравнению с известным, имеет более низкую температуру плавления и лучше усваивается обрабатываемым чугуном.
Llaw исследования микроструктуры и
1 механических свойств чугуна отливают клиновидные образцы, образцы диаметром
10 мм и стандартные пробы диаметром
30 мм.
Из данных табл. 2 видно, что благо20 даря вводу в состав модификатора никеля, циркония и РЗМ улучшается микроструктура чугуна, увеличивается количество связанного углерода, повышаются прочностные и антифрикционные свойства
2 .чугуна. Предел прочности при растяжении увеличивается с 267-272 до 278293 МПа, предел прочности при изгибе с 502-513 до 549-593 МПа, стрела прогиба с 3,0 до 3,1-3,3 мм, твердость зо с 219 до 220-237 кгс/мм,модуль г упругости с 13250 до 13550-13900 кгс/мм и относительная износостой- „ кость с 1,0 до 1,19-1,32, Экономия за с:ет повышения прочностз них свойств в среднем на 5-15 / и износостойкости на 19-32% составляет
6,12-7,32 руб./т. чугунных отливок.
3 990
Поставленная цель достигается тем, что модификатор, содержащий кремний, кальций, барий, медь, алюминий, углерод и железо, дополнительно содержит никель, цирконий и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 48эО 62еО
Кальций 1,0-4,5
Барий
Медь 1,5-7,5
Алюминий 0,5-2,0
Углерод 0,4-3,5
Никель 3,5-12,0 цирконий 0,2-2,3
Редкоземельные металлы (РЗМ) 0,3-1,5
Железо Остальное
Выплавку исследуемых модификаторов проводят в индукционной печи МГП-102, с использованием в качестве шихтовых материалов ферросилиция, силикобария, силикоциркония, ферроцерия, иттрия, отходов меди, гранулированного никеля и других материалов. Химический состав исследуемых сплавов приведен в табл. 1.
Механические свойства и микроструктура модифицированного чугуна в литом состоянии приведены в табл, 2.
Проверку эффективности действия исследуемых модификаторов проводят на известном чугуне, содержащем, Mac.%:
Углерод 3,26-3,38
Кремний 1,28-1,31
Марганец 0,81-0,83
Хром О, 18-0,21
Никель 0,07-0,08
Осталь-1495 76-79 кое
74 6,18 3,21 16 35 3 4
Предло аеМИЙ
2 50,13 2,18 8,0 6,81 0,93 2,14 4,88 2,3 0,84 — - 1480 83-87
3 59,41 :,0 8,98 4,29 0,5 0,81 5,48 1,94 1,5 - — 1475 84-86
4 S3,88 3,09 5,63 1,S 1,47 0,4 3,5 1,38 1,29 - - 1465 82-85
5 62,0 3,74 3,07 7,5 1,03 0,65 9,87 0,2 1, 17 — - 1445 89-91
990855
Продолжение табл. 1
6 61,ог 4,8о о,з з,гз г,о з,19 12,о о,67 о,61 - ° - 1460 88-9о
7 48,0 4,27 1,69 8,12 1 87 З,б 7,32 0,4З О,З - 1485 86-89
Таблииа2 238- 267- 278- 282- 278«285 287- 281- 278246 272 285 287 283 290 293 284 285
Предел прочности при растяжении, МПа
549- 552- 542- 561- 568- 557- 550560 568 557 577 583 571 563
472- 502494 513
2;9 3,0 3,1 3,2 3,1 3,2 3,3 3,2 3,1
Твердость (НВ), кгсlмм
225 227 220 232
205 212
237 230 215
Модуль упруго ти, кгс/мм
12850Q250 13550 13600
13400
13900
1,20 1,28
Относительная износ остой083 10 1 19
1,22
1,32 1,26 1,21
Характеристика металлической
Предел прочности при изгибе, МПа
Стрела прогиба, мм
П85 П92
П П
1,4 l,0
П
П
1,0
П
П
1,0
П
П П
П П
0,5 0,5
П,. П
П П
0,5 0,5
П96
li0
Продолжение таб
0,5
Граз
Г10
Гф4
Граз
Г12
Гф2
Характеристика графитовых включений
Граз
Граз
Г6
Гф5
Граз
Граз
Г6
Гф5
Граз Граз Граз Граз
360 180 180 360
Граз
Г6 Г4,Г6 Г6 Г6 510
Гф6 Гфб Гф6 Гф4
Граз
Граз
Г6
Гф5
Количество связанного углерода, %!
0 76 0,82 0,87 0 90 0,86 0,92 0,94 0Ä89 0,85.0,5-2,0
0,4.-3,5
3,5-12,0
0,2-2,3
0,3-1,5
Остальное
Составитель С. Йеркачева
Р,„, „Н Р„у, Трдм. Н дь Корр рП
Заказ 63/39 Тираж 625 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Модификатор, содержаший кремний, кальций, барий, медь, алюминий, углерод ижелезо, отличаюшийсятем, что, с целью увеличения прочностных и антифрикционных свойств чугуна, он дополнительно содержит никель, цирконий и редкоземельные металлы,"при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 48,0-62,0
Кальций
Барий 0,3-0,8
Медь 1,5-7,5
Алюминий
Углерод
Никель цирконий"
Редкозе.мель ные металлы
Железо
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 398676э кл. С 22. С 35/00з 1971.
2. Авторское свидетельство CCCP № 765387, кл. С 22 С 35/00, 1978.
