Лигатура
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистицеских
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (11) 558959 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2332270/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.05 77»Áþëëåòeíü № 19 (51) М. Кл;
С 22 С 35/00 т осударственный комитет
Совета )йнннотроа СССР ао делам изобретений и открытий (5З) УД1< 621.745 (088.8) (45) Дата опубликования описания10.08.77
Н. У. Доманин, В. И, Кошелев, В, И. Захаров, Л. П, Горушкина, В. С, Гетьман, А. А. Шавырин и А, М, Сердюк (72) Авторы изобретения
Украинский заочный политехнический институт и Купянский литейный завод (71) Заявители
) ) 7 г (54) ЛИГАТУРА
Изобретение относится к металлургии еугуна, а именно для модифицирования и микролегирования серых и специальных чугунов, предназначенных для получения отливок ответственного назначения. 5
Известны следующие модифицирующие аобавки, предупреждающие отбел в отливках из чугуна: ферросилиций; слликокальций; ферроцерий; алюминий с Ферросилици- )О ем алюминий с графитом; комплексные модифицирующие добавки Втт- Мтт- Ак > Зтт-Мтт-1ъ;
S1-Са-Cuj 51-Ca-AC
Известны также комплексные модифи- 4Ь цирующие добавки, содержащие,%: Се 14-16, Са 24-26, Ятт 12-15, 51 30, 7e — остальное; $1 60-65, Мтт 9-22; Са 1,53,0, Ва 4-6, А 1.0-1,5;Ca30,8;AL 67,8;
Гс 23, 36,Са18, лЮ2,5, П 4,5, 20
Се 8, I.à 4, примеси 4; Са 52,5 Со. 14, 5t 28, Sn 5, Afr 0,5; См 65, Са 10, % 20, Sn 4,5, АЗ 0,5; См.69,56,3л 5,64;
51 Са. 24,8; Са 40-50, Mg 4,7, Fe до
10. примеси - остальное. СВ 10 15. Ф
Ni 10 15, Т1 3-5, СУ 5-10, С 6 7,Я
1,5-2; А) 0,4-0,6, A, - остальное.
Известна лигатура, содержащая, 7:
Се 10-13; АЗ 10-13; т 40-45: Fe - остальное. Модифицирующее действие лигатуры высокое, Она полностью устраняет отбел в отливках, повышает литейные и физико-механические свойства. Технология применения лигатуры проста и состоит из введения ее в жидкий чугун в количествах 0,12-0,15% от веса жидкого металла»
Структура чугуна в результате действия этой добавки значительно улучшается, однако легирующее действие добавки недоотаточно.
Мелью данного изобретения является соэ дание такой комплексной модифицирующей и микролегирующей добавки, которая была бы технологичной и. в большей мере по сравнению с известными повышала литейные и физико-механические свойства чугуна, стабилизировала его структуру.
Иля этого в известную комплексную рафинировочно-модифицирующую добавку, со3 держащую церий, алюминий, кремний, и железо, дополнительно введен ванадий при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Оернй 10-13
Алюминий З-5
Кремний 23-25
Ванадий 23-25
Железо Остальное
В связи с введением ванадия уменьшы" 10 лось содержание других элементов, однако при этом их термодинамическая активность существенно не снызилась.
Ваыадий является в основном микролегируюшим элементом. В чугуне, лэгйроваи- 1к ном ванадием, образуетса плотный сорбитсообразный перлит. Прочность и твердость чугуна при этом повышаютса. Кроме того, чугун пегированный ванадием, характеризуетса бопее. равномерной твердостью 29 в разпичных сечениях отливок, а также способствует сохранению структуры и эксплуатационных свойств чугунных отливок при повышенных температурах. Повышение эффективности действия предпагае- 35 мой добавки объясняется именно комплекс« . ным действием теоретическы и экспериментально подобранных элементов.
С целью определения наыбопее эффективного действия добавки на литейные и физикоЗО механические свойства чугуна были грове-дены исследования следующих ее составов, содержащих, вес. %:
l, Берий, . 10-13
Алюминий 1013 ®
Кремний 4045
Ванадий 10-15
;Жепезо Остальное
2, Церий 10-,13
Алюминий 10-1 3
Кремный 30-35
Ванадий 15-20
Железо Остальное
3, Берий 10-13
Алюминий 5-10
Коемний 25-30
Ванадий 18-20
Железо Остальное
4, 1Ьрий 10-13
Алюминий 3-5
Кремний 23-25
Ванадий 23-25
Железо Остальное
ПлЕвку каждой добавки вели при 10501100 С в индукционных печах с кыслой футеровкой. Разливку сплавов производили в металлические изложницы. После ох лажденыа до комнатной температуры лигатуры дробили на щековой дробилке до фрак ции 5-20 мм, Расход добавок, вводимых на дно разливочного ковша, состаалял 0,1-0,15% от веса, жидкого металла. Температуру жидкого чугуна перед введением в него комплексных модифицирующих и микропегирующих добавок поддерживали на уровне
14001450оС
В табл. 1 приведены характеристики исходного серого чугуна, в табл. 2. - характеристики. серого чугуна, обработанного комплексными модифицирующимы ы микролегирующими добавками. о (Ч о
lQ о
С») о
С») Ч
О, С-
Ю
Ю о (-ч (Ч
-& Ю
Я, С»
1 tQ а
Е С
% о
1-»
1
Ь
1
Al
С4 л» о
СЧ
Л1 о с4 л о
»- о л о (Ч о о й1
О3 о (Ч о о й(Я о а й1
С4 о
С1 о
Ц(Г о" (Ч
Р3
С9
СЯ"
СО
»-1
Я
С9
Х
Ю
Ц(С.ч
Ю
Е. С
tQ
° -1 о а
С1
tQ л о
558959
1 и1 мэща
Ю Ю о
lQ 1» о
y) С») 1 I ь s
I I л л о
03 СЧ о о о о ц(ц(lQ д
»-4
О О о М „(lQ (д л
О О р Г
О О
Р1 Ю
Р1 Я
С») С»)
С») С») 3»
С4 î
О а Щ
Яи
Г-, „N д -&
С-»
lQ л о о ц1
lQ о
I с>
Щ
»-4 о а
Ц
lQ
» о
I о
tQ
° « о о
Ц(Щ
»-4 о
t о
tQ л о о
Ц(Я л о
f о
553959 о " дЕ ц фД о
5
0, CO с4
Ф
О3 03
Я о
Я о
I !
I
I
1
I!
Я
О3
I с3
Щ л! о
Ol л о
Р3 л! о
Щ л о" л о
o" л о
1 о
Я Р3 о О
0 0
Ц
tQ ц л
О о о е. () 1
iQ
1-!
О о
Al
О3 о
03 о
03 о
О
Е!
Щ т-1 о а
Ф:!
tQ
1 о о
Я л о о й!
tQ л о о
Ц( (Q л о (Q л о
tQ л о
tQ л4 о
1 о
1 о
t о
t о
1 о (О
Я
С
03
О3
С
03 !
- о
Q) Л
, Щ
И
Щ
tg
631 а
О3
o"
Ц(tQ
1 о о
Ц (Q л! о (О
Ц(1-у О (М
1„Г е
3»
Е в,а
С4
o" о
Ц (Q
Л! о
0 й."(Щ л! о (О
С(Г»
° Ям о
1»
< .х
Ж А 2
-аа 0
Ф4 О Ю 5
5Л<о
t о
С4
03
03
0) Ю
Ц(!
Al ((-9 о !» а
„Ф
+ r .0)
t о (О
03
0)
С
558959
10-1 3
23-25
23-25
3-5
Остальное.
Приведенные в табл„1 и 2 данные подтверждаются актами производственного опробования, Как видно из данных, табл. 2, механические свойства отливок и их отбел для всех исследованных добавок близки.
Однако отливки, полученные из чугуна с добавками 1, 2 и 3, характеризуются наличием газовых раковин. Это, видно, было выз вано высоким содержанием алюминия в добавках. о
Как показали экспериментальные исследования и производственные опробования, оптимальное содержание модифицирующих и легирующих составляющих находится в комппекснойдобавке4. С применением этой 15 добавки получены все положительные характеристики, Комплексная добавка 4 хорошо дробится, дает возможность вести обработку чугуна непосредственно в разливочНоМ ковше, хорошо усваивается чугуном и имеет невысокую стоимость.
Применение комплексной добавки 4 позволяет повысить литейные и физико-меха12 нические свойства, особенно твердость чугуна1 стабипизировать попученную структуру, и получдгь отливки без отбела при различном содержании кремния и других элементов. Тех нология выплавки предложенной добавки аналогична технологии выплавки подобных комппексных добавок.
Формула изобретения
Лигатура, содержащая церий, алюминий, кремний, и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения твердости отливок и физико-механических и литейных свойств чугуна и стабилизации его структуры, она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонен. тов, вес. %:
Берий
Ванадий
Кремний
Алюминий
Железо
Составитель A. Кондратьев
Редактор Т, Фадеева Техред И. Асталош Корректор А. Кравченко
Заказ 1624/85 Тираж 766 Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4