Лигатура
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
>7277О4
ИЗОБРЕТЕНЫ
1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01-1277 (21) 2549410/2251)М. Кл.
С 22 С 35/00 с присоединением заявки ¹â€”
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 1504,80, Бюллетень №
53) УДК 669.15 198 (088 ° 8) Дата опубликования описания 20. 04 (72) Авторы изобретения
Ф. Н. Тавадзе, Д. И. Сагинадзе, A. Ю. Арсенишвили, Г. Г. Кервалишвили и Г. Э. Сарджвеладзе
Институт металлургии им. 50-летия СССР AH Грузинской CCP (71) Заявитель (54) ЛИГАТУРА
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разработке оптимального состава комплексной лигатуры, предназначенной для модификации чугуна.
Известна лигатура для чугуна следующего состава, вес.Ъ:
Кремний 40-50
Кальций 25-35 1P
Магний 2- 3
Редкоземельные ме- 6-7 таллы
Железо Остальное (l)
Недостатком указанной лигатуры является низкое содержание магния (23Ъ) и РЗМ (6 — 7Ъ), так как при использовании этой лигатуры в качестве модификатора серого чугуна (расход лигатуры до ЗЪ от веса обрабатываемого чугуна) стабильное получение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом обеспечивается только лишь в отливках с толщиной стенки не более 40 мм. При этом содержание серы в исходном чугу- 2с не следует поддерживать не выше 0,04Ъ.
Для стабильного получения высокопрочно".о чугуна в отливках толщиной более 100 мм при повышенном содержании серы (0,06Ъ и выше) в исходном чугун -ЗО расход лигатуры возрастает более 4Ъ.
Это объясняется тем, что повышенный расход сплава приводит к увеличению концентрации кремния (более 2,6Ъ) в модифицированном чугуне и тем самым к ухудшению его пластических свойств (хрупкость феррита, насыщенного кремнием) .
Недостатком лигатуры является также высокое содержание в ней кальция (более 8Ъ) . Это приводит к увеличению шлакообраэования при модифицировании чугуна и загрязнению отливок (особенно тонкостенных и сложных конфигураций) шлаковыми включениями.
Цель изобретения — стабильное получение во всех сочетаниях отливок высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с более высокими механическими свойствами, Цель достигается тем, что предлагаемая лигатура содержит компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:
Кремний 52-60
Кальций 3- 7
Магний 3, 5-6,5
Редкоземельные металлы . l0,5-16,5
Железо Остальное
727704
Примеси:
Алюминий
Углерод
Фосфор
Сера
0 5 -1
0,15 -0,35
0,01 -0,03
0,005 -Оу02
Пример. Выплавку опытного предложенного состава комплексной ли гатуры осуществляют в бессердечниковой индукционной печи типа ИСТ-016.
В качестве шихтовых материалов используют 75%-ный ферросилиций (восстановитель), отсев обожженного доломйта, фториды редкоземельных металлов (цериевая подгруппа). Учитывая предельные значения соотношения элементов, в промышленных условиях выплавляют следующие составы (средневзвешенные) лигатуры, вес.Ъ:
А — кремний 52,21; кальций 7,00; магний 3,55; РЗМ 16,28; железо остальное.
Б — кремний 55,00; кальций 4,99; . магний 5,14; РЗМ 12,90; железо остальное,  — кремний 59,75; кальций 3,60; магний 6,40; РЗМ 10,90; железо остальное.
Указанные составы комплексной лигатуры, а также сплав-прототип в промышленных условиях испытывают при модифицировании серого синтетического чугуна с целью получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.
Средневзвешенный состав сплавапрототипа следующий вес.Ъ: кремний
4S,651 кальций 30,00; магний 2,69;
РЗМ 7,00; остальное железо.
Испытание проводят для установления необходимого количества комплексных лигатур, обеспечивающего стабильное получение высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в отливках раз- ного сечения. Поэтому модифицированию подвергают чугуны разного состава и содержание серы в них колеблется в
" пределах от 0,02 до 0,09Ъ.
Опыты проводят по следующей методике.
Синтетический чугун, расплавленный в 10-тонной индукционной печи, выпус кают в ковш емкостью 4 т. Перед выпуском металла на дно ковша загружают разные дозы комплексной лигатуры, дробленной до крупности 0-10 мм.Температуру чугуна перед модифицированием поддерживают в пределах 1390-1430 C. После заполнения ковша металлом его выдержйвают в течении 4 мин, тщательно считывают шлак и заливают в песчаные формы-образцы в виде клиньев толщиной
50, 100, 150 и 200 мм. /
После нормализационного отжига в
3$ клиньях изучают форму и распределение графита, микроструктуру металлической матрицы и механические свойства модифицированного чугуна.
Опыты показывают, что при модифицировании чугуна с содержанием серы
0,04% для стабильного получения глобулярной формы графита в отливках толщиной до 100 мм расходуется лигатуры (составы А, Б, В) до 1,5%, а сплавапрототипа — до ЗЪ от веса обрабатываемого чугуна. Для отливок толщи ной выше 100 мм расход лигатуры (А, Б, В) увеличивается до 2,0%, а сплавапрототипа — до 4%. При содержании серы до 0,08Ъ в исходном чугуне для отливок толщиной ниже 100 мм необходима лигатура (А, Б, В) до 2Ъ,а сплавпрототип - до 4%. Для отливок толщиной выше 100 мм зти расходы увеличиваются до 2,5 и 5% соответственно.
Модифицируют серый чугун следующего химического состава: 1,20% кремния;
О, 55% марганца; 3,55% углерода; 0,11Ъ г фосфора, 0,0055% серы. Количество присаживаемой лигатуры для каждого варианЩ та 2% от веса обрабатываемого металла.
Химический состав модифицированного чугуна, характеристика формы графита, микроструктура металлической основы и механические свойства модифицированного чугуна приведены в таблице.
727704
О
»Ч
Ю
М Ф л
М
Ю л
Ь
lA
О
Ю
00 Ф
Ю
<Ч
М
lA
IA ь
Ю
Ч:3
РЪ
Ю
Ю
Ю
I33
С3
РЪ
g & ах оп
Г с3 л
Ю
СО
М ь
I л
Ю 3
Ю с
II» х
»
»
Ч:3
3Ч
О
ОЪ Ф
C)
Ю (Ч
tV
О
М
Ul
33Ъ
О с ь
Ю
Ю
Ъ
lA
О
О
М
lA
Ю
C)
Ю
Ю
C) л
Ю
О л
М
О\
C) М
Ю лч
О с3
33Ъ
Ю :3
33Ъ
3»Ъ
lA
C) lA
М
ЧР Ф
РЪ
Ю Ф
Ю
РЪ
Г Ъ
3»Ъ
Л3 (Ч
3Ч
М (Ч
C) М
<Ч
И х н о
1ч о а
И о
4 о х х
Il$ о— а»»3 х о а х
15 о о
z o
IIl
<б»»3
Н Г
u—о о ю
\ к о х»»»
Х О» о
Ф х х
Е х
РС
Е 1 хХб
II! & Р» и хм ох аА а х .б о х
Kl Е 1
3б 1 C .y»»3 O
Ц Д хн оер3 аб ба, 3 аао
Н 3- 3 &!
К 3б ла х и
Х3 О б ах о
Д 3ч 3!» &
М 34
Х» О оел1 а»б 3 а
9 4 33» »Э
Ф »б м а
Z 3=
4с хно !
3» Х Х оем а»б 3 у ах
1 и
1ье ах »б оха
6Н4
727704 8
Формула изобретения
Составитель Т. Пдатицина
Редактор Н. Корченко Техред М.Петко Корректор.Е. Папп
Заказ 1080/27
Тираж 694
Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Иэ таблицы следует, что по сравнению со сплавом-прототипом при модифи цировании да нного химического- состава серого чугуна предлагаемыми лигатура- ми в отливках сечением 150 мм полностью обеспечивается получение правильной шаровидной формы графита.
Лигатура, содержащая кремний, каль" ций, магний, редкоземельные металлы и железо, отличающаяся тем что, с целью повышения механических свойств чугуна, она содержит компоненты в следующем соотношении, нес.%:
Кремний 52-60
Кальций 3-7
Магний 3,5-6,5
Редкоземельные металлы 10,5-16,5
Железо Остальное
Источники информации, принятые-во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 209483, кл. С 22 С 35/00, 1968.