Модификатор
Иллюстрации
Реферат
МОДИФИКАТОР, содержащий цирконий, редкоземельные металлы, марганеи , жепезо и кремний, о т л и ч, а . ю щ и и с я тем, что, с целью повыше ния мехаиичесасих свойств чугуна и снижения отбепа в сечениях чугунных отливок , он дополнительно содержит алюминий, кальиий, магний, титан и хром, при следующ соотношении компонентрв, вес. %: Цирконий3,0-10,0 Редкоземельные Металлы0 ,1-5,0 Марганец О,05-3,О Железо 10,0-25,0 : Алюминий 0,2г,0 Кальций 0,5-4,5 Магний 0,2-1,5 Титан 0,О5-1,0 Хром 0,05-1,0 (П Кремний Остапьное
СОЮЗ COBETGHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(5D С 22 С 35/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3441 932/22-О2 (22) 20.05. 82 (46) 30.10.83. Бюп. % 40 (72) И. С. Кумыш, В.H. Ãîðÿ÷åâ, ..
H.È.×åp8eãà, В.Г.Игнатенко, В.В .Ярин, Б.М.Гринберг, Л.С.Авдентов, С.И.Мопин и А.М.Медведь (71) Бентрапьный ордена Трудового
Красного Знамени научно-исспедоватепьский институт черной металпургииим. И. П.Бардина (53) 669.14.018.298.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетепьство СССР
М 606890, кп. С 22 C 35/00, 976.
2. ТУ 14-5-46-74, сппав CMllPSM-3
1 (54)(57) МОДИФИКАТОР, содержащий цирконий, редкоземепьные метаппы, марганеп, жепезо и кремний, о т и и ч, а—
: ю шийся тем, что, с цепью повышения механических свойств чугуна и снижения отбепа в сечениях чугунных отливок, он допопнитепьно содержит апюминий, капьний, магний, титан и хром, при спедующем соотношении компонентрв, вес. %: цирконий 3,0-1 0,0
Редкоземепьные м етаппы 0,1-5,0
Марганец 0,05-3,0
Жепезо 10,0-25,0
Алюминий 0,2-.3,0
Капьдий 0 5-4 5
Магний 0,2-1,5
Титан 0,05««1,0
Хром 0,05-1,0
Кремний Оста пьное
1 1051
Изобретение относится к метаппургии, в частности к разработке составов модификаторов дпя чугуна, Известен сппав 1 g, содержащий ком= поненты при следующем соотношении, 5
sec.%:
Бирко ний 10-1 5,.0
Редкоземепьные металлы 30-50,0
Апкыиний 1,0-1 0,0 10
Кальций 1,0=5,0
Титан 0,5-1 5,0
Кремний 30-50,0
Жвпвзо Оста льнов
Недостатком указанного сплава яв= пяются низкие механические свойства и наличие значитепьного отДепа в .стежах чугунных отливок.
Наибопев близким по технической сущ= ности и достигаемому результату к пред- рп пагаемому явпяется модификатор (2g, со-== держащий вес,%:
Цирконий 5-1 5,0
Редкоземепьные металлы 3-20,0 25
Марганец 5-10,0
Кремний 30-45,0
Железо Остальное
Недостатком известного модификатора явпяется отсутствие в его составе моди= фицируюших эпементов так и, как магний,, кацьций, титан и хром. Кроме того, при
его применении чугун обладает недостаточными механическими свойствами.
Цепь изобретения - повышение механи=:
35 ческих свойств чугуна и снижение отбепа в сечениях чугунных отливок.
Указаиная цепь достигается тем, что модификатор, содержащий цирконий, редкоземельные MeTanm!. мар анен кремний,!г и железо, допопнитепьно содержит апюми= ний, кальций, магний, титан и хром, при спедуюшвм соотношении компонентов, вес.%:
Цирконий 3-1 О
Р3М 0,1-5
:15
Марганец 0,0 5-3
Железо 10- 25
Алюминий 9,2-3
Кальций 0,5-<,5
Титан 9,05-1
Магний 0,2-1,5
Хром 0,95-1
Кремний Оста пьное
B комппексном модификаторе, содер жащем одновременно цирконий, РЗМ и марганец, апюминий является элементом., необходимым дпя защиты этих эпвментов,, в особенности циркония и РЗМ, от угара, 132 2 и поэтому минклапьным его количеством при некиих содержаниях укаэанных выше эпементов является 0,2%, а верхний предвп ограничен 3%, так как при модифицировании некоторых групп чугуна,напиwe апюминия в них ограничено.
Нижний предеп по содержанию кап ция равный 0,5% обеспечивает наряду с наличием в модификаторе РЗМ связывание серы и киспорода в соединения, пегко удаляемые из жидкого чугуна, что способ ствует снижению степени . отбепиваемости отпивок и повышению механических свойств чугуна. Содержание в модификаторе бопее 4,5% капьция нецелесообразною
Титан„яьпяющийся хорошим нитридообразующим эпементом, способствующим очищению границ первичного зерка чугуна от азота, играет попезную ропь в комплексном модификаторе. Поэтому, исходя иэ этого основного назначения титана, его пределы выбраны от 0,05% до 1%.
Магний явпяется хорошим модифицирующим элементом, а также элементом, с способствующим повышению усвоения основных пегирующих эпементов. Содержание в комппексном модификаторе магния мелеет спедуюшие пределы: от 0,2% до 1,5%.
Хром является хорошим карбидообразуюшим элементом и содействует повышению мехаянеских свойств модифицированного чугуна, Предепы дпя содержания хрома выбраны 0,05-1%, В дуговой эпектропечи с трансформатором быци выппавпены образцы комплексного модификатора предлагаемого состава. Дпя этой цепи испопьзовапи 75%ный фврросипиций, оксиды РЗМ, циркония, марганца, титана и хрома, алюминиевый порошок в качестве восстановитепя и как составпяющая часть модификатора, а также известь и магнезитовый порошок
Два последних шихтовых материапа испопьзовапись дпя введения в комплексныМ модификатор кальция и магния, а также в качествэ фпюсующих материалов.
Втабл,,1 приведены химический соотав образцов комплексного модификатора.
Металл бып достаточно хрупким и это поэвэпяпо при моднфицировании дробить erо до любых необходимых размеров, Эти образцы комппексного модифика» тора были испытаны при модифицировании чугуна следующего состава, %: углерод
3,.1-3,2„кремний 1,8-1,9, марганец.
0,6=-0,8„ хром 0,4-9,45.,,Таблица 1
25 ост
15 бст
1 30 01 005 12 25 005 1 5 05
2 42 12 12 19 45 05 02 10
3 54 2,4 2,0 3,0 l 6 0,7 0,8 0,3 21 ост
4 7,5 3,2 0,15 0,5 3,1 0,2 0,4 0,7
l 9 ост
10 ост
S 10,0 5,0 3,0 0,2 0,5 1,0 1,1 0,05
Та 6 ница 2
24,0 22,5
0,75
48,2
Предлагаемый 1
0,72
48,6
22,1
4.9,1
0,70
0,75
0,80
50,0
23,2
22,3
48,4
20,0
45,9
1,00
Известный
ВНИИПИ Заказ 8610/28 Тираж 627 Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 10511
Одновременно в качестве контрольного образца был взят известный модификатор спедующего состава, %: цирконии 7,2, марганец 6,4, Р3М 4,5, кремний 38 и остальное железо. 5
Модифицирование.чугуна произвоципи при выпуске в ковш перегретого цо
1500 С чугуна, загрузкой дробленного модификатора под струю. При отливке модифицированного чугуна в изложницы ð отпивали также пробы цпя механических испытаний, а также кпиновые пробы высотой 30 мм для определения отдела
В табп. 2 приведены резупьтаты испытаний образцов модифицированного чугуна. 15
Из табпицы видно, что механические свойства чугуна, обработанного мопификатором предлагаемого состава, были заметно выше чем у чугуна, обработан° ного модификатором известного состава, .Что касается отбепа, то у чугуна, обработанного модификатором предлагаемого
32 ф состава, i степень отбеливаемости была .:, на 25% ниже, чем у чугуна, обработанного известным мод ификатором.
При испытании в заводских. условиях, было установлено, что использование мо цифнкатора предлагаемого состава по сравнению с известным модификатором позволяет попучить .значительно лучшие результаты.
Одновременно были проведены сравнительные испытания с использованием
75%ного ферросилиция. Испытания.no казали, что дпя цостижения заданной цепи количество комплексного модификатора может быть в 2 раза меньшим, чем копичество 75%-ного ферросилиция.
При этом степень отбеливаемости и механические свойства моцифицированного чугуна попучаются одинаковыми.
Предлагаемый модификатор способст вует получению чугуна с высокими меха.- ническими свойствами.