Модификатор
Иллюстрации
Реферат
(ii) 62I780
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сююа Советских
Свциааиотичеоиик
Рвснубдик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2479942/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 31.07.78 (51) М.К .
С 22С 35/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 669.15 721 891 893 855 3 ? 4 26 782-198 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения, В. Д. Краля, Г. К, Пряжников, А. В. Клибус, В. Б. Вихляев, С. Н. Примеров и В. В. Казарцев
Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР
Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам, предназначенным для модифицирования чугуна.
Известен модификатор следующего состава, вес. %:
Магний 3 — 9
Кремний 30 — 45
Медь 20 — 30
Хром 0,5 — 18
Марганец 0,2 — 20 железо Остальное (1)
Однако в составе такого модификатора отсутствуют такие активные элементымодификаторы, как кальций, барий, редкоземельные элементы, которые обладают высокой модифицирующей, рафинирующей, десульфурирующей способностью, вызывающие образование правильной формы шаровидного графита, способствующие значительному повышению физико-механических свойств чугуна, устраняющие отбел в отливках.
Целью изобретения является повышение физико-механических свойств чугуна, получение отливок с перлитной структурой и без отбела.
Это достигается тем, что предлагаемый модификатор дополнительно содержит элементы-модификаторы — кальций, барий, редкоземельные металлы и углерод — при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Магний 5 — 10
Кальций 3 — 10
5 Барий 3 — 10
Редкоземельные металлы 1 — 5
Медь 10 — 20
Марганец 5 — 15
Хром 1 — 15
10 железо 1 — 15
Углерод 0,5 — 6,0
Кремний Остальное
Предлагаемый модификатор обеспечивает получение чугуна с перлитной струк15 турой без отбела
Составы предлагаемого модификатора, выплавленного в индукционной печи, приведены в табл. 1, Модификаторы выплавляют путем рас20 плавления силикокальция, ферросилиция, силикобария и дополнительного ввода в них магния, редкоземельных металлов, меди, ферромарганца, феррохрома, а при необходимости — кальция и бария. Науглеро25 живание проводят графитовым боем и вводом в модификатор графитового порошка при разливке модификатора.
Проверка эффективности модификатора проводится па базовом составе чугуна, со30 держащем, вес. углерод 3,8; кремний
621780
Таблйцk
Содержание компонентов, вес. у, Состав, РЗМ
Са
Ва
Мп
5
6
10
5
3,0
6,0
0,5
1,0
2
3 e
10
12
Остальное
Таблица 2
Относительное удлинение, y„
Ударная вязкость кгм/смя
Предел прочности> кг/мм
Твердость, Структура чугуна
Состав, №
НВ
Перлит, 1 — 3 y, феррита
Графит ГфШ1, ГфШ2
Цементит отсутствует
85,4
85,0
5,8
6,0
3,6
3,5
281
289
3,6
3,8
Перлит, 1 — 3 % феррита
Графит ГфШ1, ГфШ2
Цементит отсутствует
86,0
86,2
4,0
4,2
3,4
4,0
87,0
88,4
Перлит, 2 — 3 у, феррита
Графит ГфШ1, ГфШ2
Цементит отсутствует
7,0
8,0
289
3,4
3,6
86,2
86,8
5,8
6,2
Перлит, 1 — 2 у, феррита
Графит ГфШ1, ГфШ2
Цементит отсутствует
3,0
2,8
289
3,2
3,8
Перлит, 1 — 3 у, феррита
Графит ГфШЗ ГфШ4
Цементит — отдельные включения — 2 у, 78,5
76,4
1,4; марганец 0,4; хром 0,03; сера 0,06; фосфор 0,05; железо остальное.
Чугун выплавляют в индукционной печи емкостью 60 кг. Модифицирование проводят путем погружения модификатора па дно ковша. Температура чугуна при модифицировании находится в пределах 1400—
1420 С. Количество вводимого модификатора составляет 2% от веса жидкого чугуна.
Микроструктура чугуна в образцах 5, 10, 30, 60, 120 мм, модифицированных предлагаемым модификатором,— перлитная с незначительным содержанием фер рита до
1 — 3 без следов структурно-свободного цементита, графит правильной формы (ГфШ1, ГфШ2), в то время, как в структуре чугуна в таких же образцах, но модифицированных известным модификатором, имеются отдельные включения первично-свободных карбидов, а графит ухудшенной формы (ГфШЗ и ГфШ4). Процесс модифицирования предложенным модификатором проходит спокойно, без выплеска металла, с малым дымовыделением и малым пироэффектом, что важно с точки зре- -5 ния техники безопасности для обслуживающего персонала.
Для исследования структуры и механических свойств чугуна отливают трефовидные пробы и образцы диаметром 5, 10, 30, 60, 120 мм.
5 Механические свойства и структура чугуна, модифицированного составами предлагаемых (№№ 1 — 4) и известного(№ 5) модификаторов приведены в табл. 2.
Применение предложенного модификатора показывает его эффективность по сравнению с применением известного модификатора при получении чугуна с повышенными механическими свойствами, с перлитной структурой без первично-свободных карбидов: предел прочности при растяжении повышается на 9 кг/мм, относительное удлинение — на 2%, ударная вязкость — на
0,7 кгм/см .
Формула изобпетения
Модификатор, содержащий магний, медь, марганец, хром, железо, кремний, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, он дополнительно содержит кальций, барий, редкозе1)21780
Ь 21398
Составитель Т. Платицина
Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина
Редактор 3. Ходакова
Заказ 1457/3 Изд. ЛЬ 574 Тираж 746
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 мельные металлы щем соотношении
Магний
Кальций
Барий
Редкоземельные
Медь
Марганец и углерод при следуюкомпонентов, вес. о/о ..
5 — 10
3 — 10
3 — 10 металлы 1 — 5
10 — 20
5 — 15
Хром 1 — 16 железо 1 — 15
Углерод 0,5 — 6,0
Кремний Остальное
5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 444824, кл. С 22С 35/00, 1970.