Модификатор

Модификатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

С 21 С 1/00

Гееудерстееииые кемитет де делам изебреюеиий, и етерытий

Опубликовано 15. 02. 83. Бюллетень № 6 (53) УДК 669-. 168..15 -198 (088. 8) Дата опубликования описания 15.02.83

I (?2) Авторы изобретения.с

Л.А.Неделько, A.È.Õðàì÷åíêoâ, .И.пмидт- ;",:, и А.И.Возвышаев

/ S > " ° -

Научно-исследовательский и ко М1 орало",.-,. / технологический институт технологии л " ro производства автомобильной промышленности (? I } Заявитель (54) МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к металлургии чугуна и стали, а конкретнее к дигатурам и модификаторам, испольауемым для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна. 5

В настоящее время для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна широко используется модифицирование расплава

10 комплексными добавками.

Известно применение для повышения износостойкости чугунных деталей работающих в условилх тренил-скольжения, следующего модификатора,ь: ферросилиций ФС-75 40-80; графит

8-25; бор - остальное. Указанный модификатор способствует некоторому повышению износостойкости чугуна за счет измельчения эвтектического зерна и упрочению металлическои

: матрицы (1 ).

Однако при повышенных удельных давлениях износостойкость чугуна, 2 обработанного этим модификатором, . не обеспечивает надежность и долговечность трущихся пар.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является модификатор следующего состава, вес.л: графит

80-20; ферросилиций 20-80.

Этот модификатор способствует повышению износостойкости чугуна при -удельных давлениях до 1 кг/см2Г2

Однако при повышенных давлениях (свыше 1 кг/см2)износостойкость такого чугуна значительно с1лижается.

Происходит выкрашивание больших частичек металлической матрицы, которые, попадал между поверхностями трущейся пары, вызывает черезмерный износ, а при недостатрчной смазке приводлт к заеданию и поломке пары.

Целью изобретения является повышение износостойкости чугуна при работе в паре с фрикционным материалом.

10

3 99

Поставленная цель достигается тем, что согласно изобретению модифи-. катор, содержащий графит и ферросилиций, дополнительно содержит сурьму . и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Графит 10" 30

Сурьма 0,5-25,0

Силикокальций 0,5-15

Ферросилиций (ФС-75 ) Остальное

Для получения модификатора в щековой дробилке измельчают сурьму

Су 2 (ГОСТ 1089-73 ), ферросилиций

ФС-75 (ГОСТ1415-70 ), силикокальций

СК-30 (l 0CT 4762-71). Гранулы сурьмы

:(0,1-3 мм ), ферросилиция (l"4), силикокальцил (1-2 мм ) и порошковый графит смешивают в лопастном смесителе в различном процентном соотношении составляющих. Технология модифицирования чугуна таким модификатором не изменяется по сравнению с используемой для известного модификатора.

Модификатор вводится в ковш под струю металла непосредственно перед заливкой.

Пример . Обработке модификатором подвергается чугун состава, . вес.i: углерод 3,3-3,5; кремний 2,02,3; марганец 0,6-0,8; фосфор 0,080,12; сера 0,04-0,07; хром 0,08-0,15; никель 0,10-0,20.

Модификатор в количестве 0,304 от веса жидкого чугуна вводят в разливочный ковш под струю металла при температуре чугуна - 1430-1460 С.

Из модифицированного чугуна отливают плиты размером 200 ф150М30 мм и стандартные цилиндрические образ4ы ф 30 мм для определения предела прочности на изгиб, твердости и иэносостойкости. Износостойкость чугуна определяют на испытательной машине МИ-1И по схеме "валик-колодочка".

Валик ф 40 мм изготовляют из плит модифицированных чугунов, колодочку из холодно-формованного материала на каучуке марки 6КХ-1. Условия испытания: давление 5 кг/см2, скорость скольжения - 2,5 м/с, длительность испытания - 50 ч. Потери на износ определяют весовым методом.

Аналогичные испытания проводят с чу6454 4 гуном, обработанным известным модификатором.

Полученные данные приведены в таблице.

Обработка чугуна предлагаемым модификатором снижает износ чугуна на 484, на 173 повышает предел прочности и несколько - твердость.

Повышение износостойкости чугуна при модифицировании предлагаемым модификатором объясняется следующим.

При введении в расплав модификатора происходит взаимодействие графита с ферросилицием и силикокаль1э цием с образованием частиц карбида кремния железа и кальция по реакциям:

FeS1+ C =SlC+ Fe и 5 Са+ С = Ь1с+ С

В период охлаждения и кристаллизации расплава в форме карбид кремния разлагается с образованием свободного углерода, который является активным зародышем кристаллизации графита. Благодаря этому исключает-. ся отбел, измельчается эвтектическое зерно, улучшается Форма графита, упрочняется матрица и повышается износостойкость чугуна. Сурьма и графит, входящие в состав модификатора, образуют в чугуне карбидную эвтектику Fgjb - Fe С-Fey, которая располагается в межзервнных пространствах матрицы в виде разорванной сетки или отдельных включений. Кальций, образующийся в соответствии с вышеприведенными реакциями, связывает серу и кислород с образованием CaS СаО.Возможно также образование в расплаве солеобразных частиц карбида кальция с кристаллической решеткой, подобной графиту, которые являются активными зародышами кристаллизации графита.

45 .Таким образом, модификатор способствует размельчению эктектического зерна, улучшению Формя графита, образованию прочной металлической матрицы с износостойким несущим каркасом из сурмянисто-карбидной эктектики.

Экономический эффект от использования модификатора для производства литых заготовок составляет

160 тыс.руб. в год. 996454

1 A .1! 1- о

1. О I (е z

Cl Е о о

CV -4

C4 . CV е м ф ъ

СЧ СЧ

1 Э

1 60Ъ

1 (Х Y

1 о x .

О. L

L tII Y l

X "1

Э X (Е 1- м р (л

Са О Ю бЪ м м сЧ м Ф ъ. л a a

OO Ф

Ф

00 аА

CO - aA

В ° Ю 0 Д ю

-Ф -Ф

1 Э VIO ао х

c z a.

I ,1

1

I

1

СЧ М

СЧ СЧ оо

4 оо

-Ф CA

-с(м

О О

° °

О О о

ИЪ Ф

О О ° о о

CA 00

СЧ ч» о

° 1 о. о

О СЧ -1 -т .СЧ !"1 - C4

О О

В ° о ь о о

1 3

О (.т

l.

1 ! .an

t 1

I О

X.Â.

CJ о ix а X

CL M

I

-I

1

Ъ (- (- (v v v о о о

tII

Cl о

X е

Ц( о

an

Ю о

1 1 t

Э

СЧ X

Q

Х

ttI

CV

-Ф 00

X. ! z (Э

Щ

CV CYt 0 . м- еЭ

Э . z

М\ Ct л а Э сч сч а о

Э

O х.

1 1 а

Ю

Э

lv о

СЭ

lA л о (-.

X е

tII

Ф

I о

L о

СО IСЧ X

an о а о

СЧ СЧ .М

1

1

1

1 (!

1 ! I-! v

1 Ф

I Ш

ФЪ ! 2Г

О Э

X X

iX &Q.

Л X О

1О

С0 ф(ю,l!!

l !

I,t

I

1 (I X

1 63

1. CO

I e

I Y о

tX

С„

t!I

Y о

М

1

СЭ о (» . о о о

С0 (Ч an

an — - а an an cn cn с0 м сч .у м м м

СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ

1 Ь 0 (l- 1- l

v 0 с0(, v v О 0

О О О О о О О

Э Э (Е(- - м 0 а е ЕО. +III

996454

Формула изобретения

Силикокальций

Ферросилиций

0,5 15,0

Остальное (ФС-75) 1

Составитель К.Сорокин

Редактор Я.Повхан Техред О,Неце

КорректорИ.Демчик

Заказ 846/38 Тираж 566

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал flllll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Модификатор для чугуна, содержащий граФит и Ферросилиций, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости чугуна при работе в паре с фрикционным материалом, он дополнительно содержит сурьму и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Графит 10" 30

Сурьма 0,5-25,0

5 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 441285, кл. С 21 С 1/00, 1974.

2. Японская заявка и 54-119318,,кл. 10 3 155 (С 21 С 1/10}, опублик. 979.