Модификатор

Модификатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

аеьтонтно. -.

1, " от;-.„

Союз Севетеннх

Сецнапнстнческнк

Респубпнк

ОЙИ(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010277 (23) 2447460/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (53) М. Кл.

С 22 С 35/00

Государстиенный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (Щ) УДК 621.745. (088. 8) Опубликовано05.0479. Ью.ллетень № 13

Дата опубликования описания 050479

А.А. Шейко, В.П. Латенко, В.Г. Зеленый, С.H. Примеров и A.Â. Клибус

Институт проблем литья

AH Украинской ССР (54) МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к производству металлов и сплавов, в частности к производству лигатур для модифицирования и легирования железоуглеродистых сплавов, и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности для повышения физико-механических свойств этих сплавов.

Для работы в условиях низких температур от чугуна как конструкционного материала требуется высокая вяз.ткость, что достигается прежде всего пониженным содержанием кремния в нем.

Как правило, модификаторы для чугуна ® характеризуются наличием в их составе значительного количества кремния.

Это исключает воэможность их применения для сфероидиэации графитных включений в чугуне, если он предназначен для изделий, работающих при, низких температурах.

Известен модификатор состава,4:

МЯ 3,5-20, Са 3,0-2,4 редкоземельйые металлы (РЗМ) 0,1-15, Ге 8-20, Si— остальное (1) .

Существенным недостатком известного модификатора при использовании его для модифицирования хладовязких чугу-: нов является прежде всего высокое со-;ЗО держание в нем кремния. Это серьезно препятствует использованию этого модификатора для обработки материалов с низким содержанием кремния или не содержащих кремний, когда к этим материалам предъявляются ответственные требования по вязкости.

Повышение хладовяэкости модифицированного чугуна в значительной мере связано с гомогенизацией его структуры. Отсутствие никеля и олова в составе модификатора, применяемого для получения хладовязкого чугуна, крайне отрицательно сказывается на упрочнении его металлической основы.

Целью изобретения является разра ботка состава модификатора для полуЙения чугуна с шаровидным графитом с высокой ударной вязкостью и изготовление отливок, работоспособных при отрицательных температурах -75 С.

Цель достигается тем, что в предлагаемый модификатор дополнительно вводят никель, олово, алюминий при следующем соотношении компонентов, вес,В:

Кальций 3- 7

Магний 8-12

РЗМ 25-35 никель 30-35

655743 4 точным его содержанием в хладовязком чугуне.

Совокупность магния с высоким содержанием РЗМ обуславливает возможность достаточно малого расхода модификатора для достижения модифици-, рующего эффекта. Кальций, входящий в состав модификатора, действует как десульфуратор, облегчая образование шаровидной формы графита и устраняя образование в модифицированном хладовязком чугуне черных пятен .

Содержание никеля и олова в модиФикаторе определяется верхним и нижним его пределом в модифицированном хладовязком чугуне при различном количестве вводимого модификатора.

Верхний предел по содержанию алюминия определяется верхним пределом его содержания в хладовязком чугуне.

При повышении в хладовязком чугуне оптимального содержания алюминия он начинает оказывать отрицательное влияние на ударную вязкость чугуна.

Примеры осуществления предложенного способа.

Сравнивались механические свойства чугуна, модифицированного ЖКМК, соответствующим модификатору — прототипу Р 1 и Р 2, а также модифика- . тором описываемого состава Р 3 и

Р 4.

Температура модифицирования чугуна 1460-1480 С, температура заливки ,стандартных клиньев — 1350-1370 С.

Химический состав модификаторов и модифицированных чугунов приведен в таблицах Р 1 и Р 2.

Т а б л и ц а 1

Олово 6,1-10

Алюминий 6 0=10 0

Железо Остальное

Существенным преимуществом модиФикатора перед известным является прежде всего отсутствие кремния. Наличие значительного количества модиФицирующих элементов как при верхнем, =ак и нижнем его пределе дает возможность получения шаровидной формы графита в чугуне при небольших количествах введенного в чугун модифика- 10 тора (0,5-1Ъ) .

С другой стороны, наличие в составе модификатора никеля и олова приводит к упрочнению металлической ос; новы чугуна при одновременной гомо- )5 генизации ферритной его структуры, способствует в конечном счете. уменьшению величины графитных включений при благоприятном их распределении.

Наряду с легирующим влиянием никель и алюминий оказывают и графитизирующее влияние в модифицированном ,чугуне., Магний и РЗМ являются основными глобулизирующими элементами графита в чугуне. Выбор этих элементов связан следующей зависимостью. При высоком содержании магния (12%) содержание РЗМ принимают по нижнему пределу (25%) и наоборот. Ограничение 30 содержания магния по верхнему пределу обусловлено значительным его дымовыделением и выплесками жидкого чугуна при вводе модификатора, по нижнему пределу — необходимым остаМеханические сиенские модифицированных чугунов.при +20 C мический состав вводимого модификатора, Ъ

Р плавки

g P с(мФ)1 кГм/ НВ см

57,2 9,6 4,5 197 — 62,1 6,3 4,0 207

1 20 0 8, О 20, О 49, О

2 24,0 3,5 15,0 8,0 49,5

4 3,0 12,0 25,0 10,0 — 30 10,0 10,0 53,1 19,6 15,6 139 ) Средние показатели по трем измерениям, ю ) На образцах без надреза, 3 7,0 8,0 35,0 2,9 — 35,0 6,1 6,0 54,7 19,4 14,8 149

655743

Таблица 2

I имический с

Ng Р

1 3,0 20,0 8,0 20,0 49,0

2,6 2,1 0,9 0,3

2,8 2,3 1,0 0,4

2 24.0 3,5 15,0 8,0 49,5

3 9 3,8 2,2 1,4

4,0 3,7 2,1 1,2

3 7 0 8 0 35 0 2 9 - 35в0 6ю1 6 0 5 4 4 9 4ю0 2ю6

5,2 5,0 4,0 2,7

4 3,0 12,0 25,0 10,0 — 30,0 10,0 10,0 5,2 4,8 3,9 2,6

5,3 4,9 3,8 2,6 за вьпгге, чем у чугуна, модифицированного модификатором прототипом Р 1 и

Р 2 при температуре минус 50 C — в

2-3,8 раза, а при минус 75ОC — в

1,8-2,2 раза выше °

Формула изобретения

Составитель A.Êoíäðàòüåâ

Редактор Е.Братчикова Техред М.Петко Корректор B. Куприянов

Заказ 1461/22 Тираж 726 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, i-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Из приведенных данных следует, что чугун, модифицированный модификатором — прототипом, обладает несколько более высокими показателями по пределу прочности на разрыв, но существенно уступает чугуну, модифицированному модификатором описываемого состава, по показателям ударной вязкости и относительного удлинения.

Причем данный чугун отличается значительно более низкой твердостью.

Испытания при пониженных температурах проводились на ударных образцах с надрезом. Испытания проводили 40 б о при температурах плюс 20 С, минус 20 С, минус 50 С, минус 75 С.

Как видно, ударная вязкость, определенная на образцах с надрезом чугуна, модифицированного модификато- 4S ром - прототипом Р 1 и Р 2 при температуре плюс 20ОC в 1,3-1,5 раза ниже, чем чугуна,.модифицированного модификатором описываемого состава Р 3 и

Р 4. 50

При отрицательных температурах (минус 20 C) ударная вязкость чугуна, модифицированного модификатором описываемого состава Р 3 и Р 4 в 1,5 раМодификатор, содержащий кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости модифицированного чугуна при отрицательных температурах до -75 С, он дополнительно содержит никель, олово и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Кальций 3-7

Магяий 8-12

Редкоземельные металлг 25-35

Никель 30-35

Олово 6, 1-10

Алюминий 6,0-10

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р.461054 кл. С22 С 35/00, 1974.