Модификатор
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии на основе металлизированных окатышей и стальных отходов. Модификатор содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: церий 7-10, лантан 3,5-5,0, иттрий 15-20, алюминий остальное. Изобретение направлено на повышение прочности и пластичности чугуна. 1 пр., 1 табл.
Реферат
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии на основе металлизированных окатышей и стальных отходов.
Известен модификатор следующего состава, вес.%:
Магний | 0,01-4,9 |
Редкоземельные металлы | 1-40 |
Алюминий | 20-60 |
Барий | 1-30 |
Кальций | 5-30 |
Железо | остальное |
(Авторское свидетельство СССР №428344, кл. С22С 35/00).
Однако недостатками данного модификатора являются нестабильность эффекта модифицирования, вызванная высокой температурой плавления (более 1350°С) и выделение дыма при введении его в жидкий чугун.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является модификатор следующего состава, вес.%:
Редкоземельные металлы | 20-50 |
Иттрий | 5-15 |
Алюминий | остальное |
(Авторское свидетельство СССР №436882, кл. С22С 35/00).
Однако недостатком этого модификатора является то, что он содержит большое количество редкоземельных металлов. При содержании редкоземельных металлов в модификаторе выше 15% в структуре чугуна исчезает шаровидный графит и механические свойства ухудшаются.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение прочности и пластичности чугуна.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый модификатор содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:
Церий | 7-10 |
Лантан | 3,5-5,0 |
Иттрий | 15-20 |
Алюминий | остальное |
Оптимальное соотношение иттрия, церия и лантана соответственно равно 2:1:0,5.
Примеры реализации способа
Модификатор вводят в жидкий чугун, содержащий, вес.%: 3,0-3,6 углерода, 1,5-2,0 кремния, 0,5-1,0 марганца, 0,1-0,15 фосфора, 0,05-0,07 серы, методом погружения в количестве 1,0-1,25% от веса жидкого металла. Температура плавления модификатора 720-760°С. Модификатор хорошо усваивается в чугуне. При введении его в жидкий чугун (при 1300-1600°С) пироэффекта не наблюдается, эффект получения шаровидного графита стабилен. На клиновых пробах отбела нет.
В таблице приведены составы предлагаемого и известного модификаторов.
Таблица 1 | |||||||
№п/п | Состав модификатора, вес.%: | Механические свойства | |||||
РЗМ | Y | Al | Предел прочности при растяжении, кг/мм2 | Относительное удлинение, % | Твердость НВ | ||
Се | La | ||||||
1 | 7,0 | 3,5 | 15,0 | 74,5 | 54,2-59,3 | 4,0-4,3 | 260-270 |
2 | 8,5 | 4,25 | 17,5 | 69,75 | 60-64,4 | 4,4-5,2 | 280-310 |
3 | 10,0 | 5,0 | 20,0 | 65,0 | 59,4-64,0 | 4,1-5,0 | 280-310 |
4 | 28,0 | 15-20 | остальное | 40,3-45,0 | 2,5-2,8 | 230-240 |
Модификатор, содержащий редкоземельные металлы (РЗМ) и алюминий, отличающийся тем, что в качестве РЗМ он содержит церий, латан и иттрий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Церий | 7-10 |
Лантан | 3,5-5,0 |
Иттрий | 15-20 |
Алюминий | остальное |