Модификатор для чугуна

Модификатор для чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, включающий карбид кремния и ферросилиций , отличающийся тем, чго, с целью повышения физико-механических свойсгв чугуна и снижения его стоимости, модификатор дополнительно содержит губчатое железо при следующем соотношении компонентов, вес.%: Губчатое железо2О-4О Карбид кремния2-4 ФерросилицийОстальное

..Я0„,, 01 151 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ООЫФЛЮЮ

РЕСПУБЛИКуд0 С 22 С 35/00; С 21 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И ОТНРЬП Ий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3322512/22-02 (22 ) 23.07.81 (46) 07.04.83. Бюл. № 13 (72) В. П. Анишин, И. Г. Раздобарин, Ю. Т. Соколюк, В. Т. Шульга, В, И. Мооковка и В. H. Бабич . (71) Институт проблем литья АН Укра-. инской ССР (53) 669.15.198(088.8) (56) 1. Патент Японии № 48 3007, кл. 10 J 155, опублик. 1974.

2. Патент Японии № 48-41804, кл. 10 J 154, опублик. 1973. (54) (57) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, включающий карбиц кремния и ферросилиций,отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств чугуна и снижения его стоимости, модификатор цополнительно содержит губчатое железо при слецующем соотношении компонентов, весЛ:

Губчатое железо 20-40

Карбиц кремния 2-4

Фе рросилиций Остальное

1 10101

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к вопросу модифицирования чугунов комплексными добавками, Известен модификатор цля чугуна, содержащий 14-25 вес.% шлама карбида кремния в качестве углеродосодержашего компонента, и закись железа - остальное, повышающий физико-механические свойcrea чугуна (1 J.

tO

Наиболее близким по соцержашимся компонентам и достигаемому эффекту является модификатор для чугуна, состоящий из смеси 20-30% силикокальцйя со средним размером зерна менее 3 мм, 5

45-60 карбида кремния; 1-5% ферросилиция, 3-10% фторида кальция со средним размером зерен менее 1 мм; 3-10% закиси марганца со средним размером зерен 0,5-.2 мм и 3-10 графита со 20 средним размером зерен 0,5-1,5 мм f2).

Недостатками известных моцификаторов является высокая етоимость из-за необходимости приготовления многокомпонентной смеси сложного гранулометрического состава. Кроме того, из-за различия уцельных весов и фракционного состава компонентов, добавки неравномерно распрецеляются по объему металла и не обеспечивают стабильного получения ЗО чугуна с высокими физико-механическими свойс твами.

Бель изобретения — повышение физикомеханических свойств чугуна и снижение его стоимости. 35

Поставленная цель достигается тем,, что модификатор для чугуна, включающий карбид кремния и ферросилиций, дополнительно содержит губчатое железо, при следующем соотношении компонентов, вес.%: 4О

Губчатое железо 20-40

Карбид кремния 2-4

Ферросилиций Ос тальн ое

При напол;"ении ковша чугуном окислы железа, соцержашиеся в губчатом железе, активно реагируют с карбицом кремния при 1100-1500 С. Выделяющаяся о в процессе реакции окись углерода интенсифицирует перемешивание расплава и способствует равномерному распределению © модификатора в объеме расплава.

Образующиеся в процессе реакции растворения губчатого железа и ферросилиция ФС 75 температурные и концентрационные флуктуации и мельчайшие включения

; кремнезема являются зародышами центров кристаллизации, снижают переохлаждение расплава, препятствуют возникновению отбеленных мест в литом металле, 51 2 способствуют измельчению зерна литого металла, получению одинаковой структуры в различных сечениях отливки, что способствует повышению физико-механических свойств металла.

Модифицирующая смесь вводится в заполненный на 1/4-1/2 ковш под струю мегалла.

Действие моцификатора основано на . протекании процессов формирования темп ратурных и концентрационных флуктуаций при растворении губчатого железа и. ферросилиция ФС 75 и карбида кремния, 9 также ,образования включений кремнезема в мелкоцисперсном вице в результате взаимодействия окислов губчатого железа с карбидом кремния и расплавом.

Понижение соцержания карбида кремния в модификаторе менее 2 приводит к неполному протеканию реакции восстановления окислов железа, обогащению ими расплава, ухудшению форм графита и раксвинам в литом металле. Повышение соцержания карбида кремния в моцификаторе более 4 нецелесообразно, так как при этом уцорожается стоимость модификатора без улучшения свойств чугуна. Применение менее 20% губчатого железа в моцификаторе ухудшает эффективность действия модификатора, так как при этом уменьшается количество мелкоцисперсных включений Я 02, обеспечивающих зародышеобразуюшее дейсгвие. Использование более 40% губчатого железа в составе модификатора снижает стабильность действия модификатора, так как при этом расплав обогащается окислами железа и других элементов, которые в случае их неполного восстановления снижают физико-механические свойства металла и ухудшают качество литья. Ферросилиций ФС 75 является основой модификатора.

Содержание в моцификаторе ферросилиция ФС-75 обуславливается эффективностью действия модификатора на свой« ства чугуна. При содержании в модификаторе губчатого железа в пределах 20-40% и карбица кремния 2-4 содержание ферросилиция ФС-75 составляет 56-78%.

При соцержании ферросилиция менее 56 эффективность моцифицирования снижается и возмо>кно получение отливок с отбелом.

Увеличение количества ферросилиция ФС-75 более 78% привоцит к укрупнению графитовых включений при обрабатываемом чугуне и снижению физико-механических свойств.

Составы полученного модификатора приведены в таблице.

1010151

210

8 45 35 23 44

Известный 24 57

Прецлагаемые

20 26,8 52 215

40 28 54 220

2 ocr.

4 ocr.

25 26,8 53,4 215

2,6 ост..

35 27,3 53,6 217

3,4 ocr.

Сосгавигель И. Чеьикова

Редактор Л. Авраменко Техред Л.Пекарь Корректор М.Демчик

Заказ 2413/14 Тираж 625 П оц писное

ВНИИПИ Госуцарсгвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Чугун выплавляюг в инцукционной печи ЛПЗ-67 из сгальных мегаллоогхьдов и электроцной крошки, В состав шихты ввецен ферросилиций ФС 75. Полу-2$ ченный чугун, содержащий 3,0-3,2% углерода и 1,5-1,6 кремния при выплавке чугуна поцвергаюг термовременной обработке при 1480 С, Температура жиц-. ь кого металла при моцифицировании нахо- ЗО дигся в пределах 1400-1450 С (по покаО заниям термопары ПП).

При обработке исходного чугуна расхоц модификатора прототипа и предлагаемого составляет 1% or массы расплава;

3$

Проверка прецлагаемого состава модификатора показываег его эффекгивносгь,по сравнению с известным составом при получении чугуна с высокими физико механическими свойствами. Так прецел прочности при растяжении возрастает с 23 кгсlмм> цо 24-28 кгс/мм2, прецел прочности при изгибе - с 44 цо 52- 54 кгс/мм, а гверцость с 210 цо 215-220 НВ.. Кроме того, снижае1 ся стоимость прецлагаемого моцификатора в 1,5 2 раза по сравнению с прототипом.

Предварительный Расчет ожидаемой экономической эффективности or приме нения модификатора прецлагаемого сосгава составляет 3-4 руб. при произвоцстве

1 т чугунных отливок.