Модификатор Советский патент 1983 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к метаппургик, в частности к разработке составов модификаторов дпя чугуна.

Известен сппав ClJi содержащий ком-.яоменты при следующем соотношении, ввс,%:

Цирконий10-15,0

Редкоземельные метаппы30-50,0

Алад диний1,0-10,0

Кальций1,,0

Титан0,5-15,0

Кремний30-50,0

ЖелезоОстальное

Недостатком указанного сплава яв-яяютс ниэкив механические свойства и наличие значитепьнотх) отбепа в : .сте1жа5 чугунных отливок.

Наиболее близким по технической сущ- ности и достигаемому результату к преД лягаемому является модификатор , со- держащий вес,%:

Цирконий5-15,0

Редкоземель№1е металлы3-20,0 Марганец5-10,0 Кремний 30-45,0 ЖелезоОстальное Недостатком взвестного .oдVIфикaтopa является отсутствие в ег-о составе моцифияирующих элементов таких, как |1агйий; капьций, титан и хром Кроме того, при его применении чугун обладает недоста точными мexaничecки IИ свойствами.

Цепь изобретения - повышение меканк чесзсих свойств чугуна и снижение отёела в сечениях чугунных отливок.

Указанная цель достигается тем, что модификатор, содержащий .цирконий, редкоземельные .металлы, марганец, кремний и железо, дополнительно содержит НИИ, кальций, магний, титан и хром, при следующем соотношении кш.1Понентов, В8С.%:

Цирконий3-10

Р 3 МОД-5

Марганец0,05-3

Железо10-25

АлюминийО 5 2-3

Кальций0,5-4,5

Титан0,05-1

Магний0,2-1,5

Хром0,05-1

Крем й йОстальное,

В комплексном модификаторе, содер кащвм одновременно цирконий, н , ашоминнй является &лементс 48 необходимьм для зашиты этих впемектов, в особенности циркония и РЗМ от угара,

В поэтому минимальным его количеством при нижних содержаниях указанных выше элементов является 0,2%, а верхний предел ограшгчен 3%, так как при модифицировании некоторых групп чугуна ,нали4V& алюминия в них ограничено.

Нижний предел по содержанию кальрдия равный 0,5% обеспечивает наряду с налшием в модификаторе РЗМ связывание серы и кислорода в соединения, легко удаляемые из жидкого чугуна, что способ ствует степени .ютбеливаемости отпиБок И повышению механических свойств чугуна. Содержание в модификаторе более 4,5% кальция нецелесообразно.

Титан, являющийся хорошим нитридообразующшх элементом, способствующим очшценик) границ первичного зерка чугуна от азота, играет полезную роль в комплексном модифшсаторе. Поэтому, исходя из этого основного назначения титана, его пределы выбраны от 0,05% до 1%.

Магниз является хорошим модифицирующим элементом, а также элементом, с способствующим повышению усвоения основных легирующих элементов. Содержание в комплексном модификаторе магния имеет следующие пределы: от 0,2% до 1,5%,

Х.ром явпяетсяхорошим карбидообразующим элементом и содействует повышению механических свойств модифицированного ч угу на Пределы для содержания хрома выбраны 0,05-1%.

В дуговой электропечи с трансформатором 1ли выплавлены образцы комплексного модификатора предлагаемого состав а Дпя этой цели использовали 75%№1й ферросилиций, оксиды РЗМ, циркония марганца, титана и хрома, алюминиевый порошок в качестве восстановителя и как составпяющая часть модификатора, а .е известь и магнезитошзтй порошок Два поспедних шихтовых материала иопользовались для введения в комплексны-й модифисатор капьаия имагния,а также в качестве флюсующих материалов.

В табл, 1 приведены химический состав образцов комплексного модификатора.

Метала был достаточно хрупким и это лозвогк-ло при модифицировании дробить его до любых необходимых размеров

Эти образцы комплексного модификатора быпй испытаны при модифицировании чугуна следующего состава, %: углерод ЗД-3,2., кремний 1,8-1,9, марганец.

0,6-0,8,,хром 0,4-0,45.

310511324

Одновременно в качестве конгропьногосхэстава,: i степень .отбеливаемост.и былаГ;

I образца был взят известный модифика-на 25% ниже, чем у чугуна, обработантор спедующего состава, %: цирконии 7,2 марганец 6,4, РЗМ 4,5, кремний 38 и остальное жепезо. Модифицирование .«чугуна производили при выпуске в ковш перегретого до 1500°С чугуна, загрузкой дробленного модификатора под ст{}ую. При бтливке модифицированного чугуна в изложницы отливали также пробы для механических испытаний, а также кпиновые пробы высогой ЗО мм для определения отдела В табл. 2 приведены результаты испы тащ1й образцов модифицированного чугун Из табдицы видно, что механические свойства чугуна, обработанного модификатором предлагаемого состава, rm I заметно выше чем у чугуна, обработанного модификатором известного состава. Что касается отбела, то у чугуна, обработан эго модификатором предлагаемого нрго известным модификатором. При испытании в заводских, усповиях , быпо установлено, что использование мо йификатора предлагаемого состава по . сравнению с известным модификатором позволяет получить .значительно пучшие результаты. Одновременно быпк проведены сравнительные испытания с использованием 75%-ного ферросилиция. Испытания.показали, что для достижения заданной цели количество ксмплексного модификатора может &ять в 2 раза меньшим, чем количество 75%-ного ферросилиция.При этом степень отбепиваемости и механические свойства модифицированного чугуна получаются одинаковыми. Предлагаемый модификатор способствует получению чугуна с высокими механическими свойствами. .Таблица i

МОДИФИКАТОР, содержащий цирконий, редкоземельные металлы, марганеи, жепезо и кремний, о т л и ч, а . ю щ и и с я тем, что, с целью повыше ния мехаиичесасих свойств чугуна и снижения отбепа в сечениях чугунных отливок, он дополнительно содержит алюминий, кальиий, магний, титан и хром, при следующ соотношении компонентрв, вес. %: Цирконий3,0-10,0 Редкоземельные Металлы0,1-5,0 Марганец О,05-3,О Железо 10,0-25,0 : Алюминий 0,2г,0 Кальций 0,5-4,5 Магний 0,2-1,5 Титан 0,О5-1,0 Хром 0,05-1,0 (П Кремний Остапьное

Таблица 2