Модификатор
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Социалистических
Республик
С 21 С 1/00 Гееудерстееииые кемитет де делам изебреюеиий, и етерытий Опубликовано 15. 02. 83. Бюллетень № 6 (53) УДК 669-. 168..15 -198 (088. 8) Дата опубликования описания 15.02.83 I (?2) Авторы изобретения.с Л.А.Неделько, A.È.Õðàì÷åíêoâ, .И.пмидт- ;",:, и А.И.Возвышаев / S > " ° - Научно-исследовательский и ко М1 орало",.-,. / технологический институт технологии л " ro производства автомобильной промышленности (? I } Заявитель (54) МОДИФИКАТОР Изобретение относится к металлургии чугуна и стали, а конкретнее к дигатурам и модификаторам, испольауемым для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна. 5 В настоящее время для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна широко используется модифицирование расплава 10 комплексными добавками. Известно применение для повышения износостойкости чугунных деталей работающих в условилх тренил-скольжения, следующего модификатора,ь: ферросилиций ФС-75 40-80; графит 8-25; бор - остальное. Указанный модификатор способствует некоторому повышению износостойкости чугуна за счет измельчения эвтектического зерна и упрочению металлическои : матрицы (1 ). Однако при повышенных удельных давлениях износостойкость чугуна, 2 обработанного этим модификатором, . не обеспечивает надежность и долговечность трущихся пар. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является модификатор следующего состава, вес.л: графит 80-20; ферросилиций 20-80. Этот модификатор способствует повышению износостойкости чугуна при -удельных давлениях до 1 кг/см2Г2 Однако при повышенных давлениях (свыше 1 кг/см2)износостойкость такого чугуна значительно с1лижается. Происходит выкрашивание больших частичек металлической матрицы, которые, попадал между поверхностями трущейся пары, вызывает черезмерный износ, а при недостатрчной смазке приводлт к заеданию и поломке пары. Целью изобретения является повышение износостойкости чугуна при работе в паре с фрикционным материалом. 10 3 99 Поставленная цель достигается тем, что согласно изобретению модифи-. катор, содержащий графит и ферросилиций, дополнительно содержит сурьму . и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ф: Графит 10" 30 Сурьма 0,5-25,0 Силикокальций 0,5-15 Ферросилиций (ФС-75 ) Остальное Для получения модификатора в щековой дробилке измельчают сурьму Су 2 (ГОСТ 1089-73 ), ферросилиций ФС-75 (ГОСТ1415-70 ), силикокальций СК-30 (l 0CT 4762-71). Гранулы сурьмы :(0,1-3 мм ), ферросилиция (l"4), силикокальцил (1-2 мм ) и порошковый графит смешивают в лопастном смесителе в различном процентном соотношении составляющих. Технология модифицирования чугуна таким модификатором не изменяется по сравнению с используемой для известного модификатора. Модификатор вводится в ковш под струю металла непосредственно перед заливкой. Пример . Обработке модификатором подвергается чугун состава, . вес.i: углерод 3,3-3,5; кремний 2,02,3; марганец 0,6-0,8; фосфор 0,080,12; сера 0,04-0,07; хром 0,08-0,15; никель 0,10-0,20. Модификатор в количестве 0,304 от веса жидкого чугуна вводят в разливочный ковш под струю металла при температуре чугуна - 1430-1460 С. Из модифицированного чугуна отливают плиты размером 200 ф150М30 мм и стандартные цилиндрические образ4ы ф 30 мм для определения предела прочности на изгиб, твердости и иэносостойкости. Износостойкость чугуна определяют на испытательной машине МИ-1И по схеме "валик-колодочка". Валик ф 40 мм изготовляют из плит модифицированных чугунов, колодочку из холодно-формованного материала на каучуке марки 6КХ-1. Условия испытания: давление 5 кг/см2, скорость скольжения - 2,5 м/с, длительность испытания - 50 ч. Потери на износ определяют весовым методом. Аналогичные испытания проводят с чу6454 4 гуном, обработанным известным модификатором. Полученные данные приведены в таблице. Обработка чугуна предлагаемым модификатором снижает износ чугуна на 484, на 173 повышает предел прочности и несколько - твердость. Повышение износостойкости чугуна при модифицировании предлагаемым модификатором объясняется следующим. При введении в расплав модификатора происходит взаимодействие графита с ферросилицием и силикокаль1э цием с образованием частиц карбида кремния железа и кальция по реакциям: FeS1+ C =SlC+ Fe и 5 Са+ С = Ь1с+ С В период охлаждения и кристаллизации расплава в форме карбид кремния разлагается с образованием свободного углерода, который является активным зародышем кристаллизации графита. Благодаря этому исключает-. ся отбел, измельчается эвтектическое зерно, улучшается Форма графита, упрочняется матрица и повышается износостойкость чугуна. Сурьма и графит, входящие в состав модификатора, образуют в чугуне карбидную эвтектику Fgjb - Fe С-Fey, которая располагается в межзервнных пространствах матрицы в виде разорванной сетки или отдельных включений. Кальций, образующийся в соответствии с вышеприведенными реакциями, связывает серу и кислород с образованием CaS СаО.Возможно также образование в расплаве солеобразных частиц карбида кальция с кристаллической решеткой, подобной графиту, которые являются активными зародышами кристаллизации графита. 45 .Таким образом, модификатор способствует размельчению эктектического зерна, улучшению Формя графита, образованию прочной металлической матрицы с износостойким несущим каркасом из сурмянисто-карбидной эктектики. Экономический эффект от использования модификатора для производства литых заготовок составляет 160 тыс.руб. в год. 996454 1 A .1! 1- о 1. О I (е z Cl Е о о CV -4 C4 . CV е м ф ъ СЧ СЧ 1 Э 1 60Ъ 1 (Х Y 1 о x . О. L L tII Y l X "1 Э X (Е 1- м р (л Са О Ю бЪ м м сЧ м Ф ъ. л a a OO Ф Ф 00 аА CO - aA В ° Ю 0 Д ю -Ф -Ф 1 Э VIO ао х c z a. I ,1 1 I 1 СЧ М СЧ СЧ оо 4 оо -Ф CA -с(м О О ° ° О О о ИЪ Ф О О ° о о CA 00 СЧ ч» о ° 1 о. о О СЧ -1 -т .СЧ !"1 - C4 О О В ° о ь о о 1 3 О (.т l. 1 ! .an t 1 I О X.Â. CJ о ix а X CL M I -I 1 Ъ (- (- (v v v о о о tII Cl о X е Ц( о an Ю о 1 1 t Э СЧ X Q Х ttI CV -Ф 00 X. ! z (Э Щ CV CYt 0 . м- еЭ Э . z М\ Ct л а Э сч сч а о Э O х. 1 1 а Ю Э lv о СЭ lA л о (-. X е tII Ф I о L о СО IСЧ X an о а о СЧ СЧ .М 1 1 1 1 (! 1 ! I-! v 1 Ф I Ш ФЪ ! 2Г О Э X X iX &Q. Л X О 1О С0 ф(ю,l!! l ! I,t I 1 (I X 1 63 1. CO I e I Y о tX С„ t!I Y о М 1 СЭ о (» . о о о С0 (Ч an an — - а an an cn cn с0 м сч .у м м м СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ 1 Ь 0 (l- 1- l v 0 с0(, v v О 0 О О О О о О О Э Э (Е(- - м 0 а е ЕО. +III 996454 Формула изобретения Силикокальций Ферросилиций 0,5 15,0 Остальное (ФС-75) 1 Составитель К.Сорокин Редактор Я.Повхан Техред О,Неце КорректорИ.Демчик Заказ 846/38 Тираж 566 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал flllll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Модификатор для чугуна, содержащий граФит и Ферросилиций, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости чугуна при работе в паре с фрикционным материалом, он дополнительно содержит сурьму и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес.3: Графит 10" 30 Сурьма 0,5-25,0 5 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР И 441285, кл. С 21 С 1/00, 1974. 2. Японская заявка и 54-119318,,кл. 10 3 155 (С 21 С 1/10}, опублик. 979.
