Модификатор для чугуна Советский патент 1984 года по МПК C22C35/00 

О 00

so

ю

00

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению спвов для анепечной обработки чугуна с целью повышения его физико-механических свойств.

Известен модификатор С1J, используемый для обработки серого чугуна следующего химического состава, мае.%:

Молибден 10,0-40,0 Кремний8,0-25,0

Фосфор0,1-8,5

Хром . 15,0-35,0 Никель5.,0-30,0

Углерод 0,25-3,5 Медь0,1-12,5

Алюминий 0,1-4,5 Кальций0,05-3,0

Барий0,05-3,0

Железо Остальное Недостатком известного модификатора является его высокая стоимост и дефицитность из-за высокого содержания молибдена.. :

Наиболее близким к предлагаемом изобретению по технической сущности и достигаемому Эффекту является модификатор Г2 для серого чугуна, содержащий, мас.%:

Кремний . 40-50 Кальций15-20

Медь25-30

Алюминий До 1,5 ЖелезоДо 15

Недостатком известного сплава.является получение низкого предела прочности и износостойкости.

Целью изобретения является повышение предела прочности и износостойкости.

Данная цель достигается, тем, что модификатор для чугуна, содержащий кремний, кальций, медь, алюминий и железо, дополнительно содержит никель, ма.рганец, сурьму, редкозе-. мельные металлы (РЗК) и углерод при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Кремний 35,0-58,5 Кальций0,2-12,0

.Медь0,15-10,0

Алюминий 0,1-2,5 Никель3,0-18,5

Марганец . 3,5-15,0 Сурьма9,5-17,0 .

РЗМ0,25-6,0

Углерод 0,6-3,8 Железо Остальное Никель вводится в сплав с целью, повьшения в чугуне количества связанного углерода, уменьшения размеров и улучшения формы графитовых

включений и повышения прочности металлической основы. Положительное влияние никеля начинает проявляться при его содержании в сплаве в количествах больших 3,0%. .При увели5 чении содержания никеля больше 18,5% дальнейшего улучшения микроструктуры и повышения свойств чугуна не наблюдается.

Марганец способствует перлити0 зации микроструктуры чугуна и, снижая температуру плавления сплава, способствует улучшению его усвоения. Влияние марганца проявляется при содержании его в сплаве в колис чествах превьоиающих 3,5%. Увеличение содержания марганца больше .. 15,0%.приводит к появлению в микроструктуре включений структурно свободного цементита и уменьшению прочностных свойств чугуна.

Сурьма прк вводе в чугун образует с фосфором комплексную эвтектику, способствующую повышению антифрикционных свойств чугуна. Значи тельное повышение антифрикционных

5 свойств чугуна наблюдается при содержании сурьмы в количествах больших 9,5%. При увеличении содержания сурьмы больше 17,0% получается большое количество комплексной

0 эвтектики и чугун становится хрупким.

Ввод в состав сплава РЗМ цериевой . или иттриевой групп способствует увеличению количества и повышению

5 дисперсности перлита. Благоприятное влияние РЗМ проявляется при его содержании в количествах больших 0,25%. При увеличении содержания .РЗМ больше 6,0% в микроструктуре чу0 У проявляются цемент-итные включения и уменьшаются прочностные свойства.

Углерод способствует уменьшению температуры плавленид сплава и повышает степень его усвоения чугуном. Влияние, углерода на температуру плавления сплаваначинает проявляться при его содержаний в количествах больше 0,6%. При увеличении содержа0 ния углерода больше 3,8% наблюдается незначительное изменение температуры плавления сплава.

Сплав выплавляют в индукционной печи МГП-102 Химический состав мо5 дификатора, механические свойства и износостойкость серого чугуна, обработанного предлагаемым и известным модификатором, приведены р таблице. ;

ло о

S

КОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержаишй кремний, кальций, медь, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения предела прочности и износостойкости, он дополнительно содержит никель, марганец, сурьму, редкоземельные металлы и углерод при следующем соотношении компонентов, мае.%: К-ремний 35,0-58,5 Кальций 0,2-12,0 Медь0,15-10,0 Алюминий - 0,1-2,5 Никель3,0-18,5 Марганец 3,5-15,0 Сурьма9,5-17,0 Редкоземельные металлы 0,25-6,0 . Углерод 0,6-3,8 ЖелезоОстальное

о

О l

СП fM

rt n

о го

ъ %

M. n

f CO r

1Л m in

ш

fM

O.

р-)

f

v6

N

i

ъ

о rt

tn

ъ

ал

ш

н н

%

го

Ш

о

со

%

го

го а

о

«.

о

о

1Л

«н

«. о

а

ь

N

о

Г4

го

ъ

to

«

го

ifi

N

00 ю

N

.ч

г4 см

I и«

n 0) 3 s n X

51081228

Используемой для внепечной обра-чугуна при обработке находится и ирееютки исходный серый чугун имеет еле-делах 1690-1720 К.

дующий химический состав, мас.%:Применение предлагаемого мсдифиУглсрод 3,11-3,27катора для внепечной обработки сероКремний 1,28-1,35го чугуна позволит повысить предел Марганец 0,62-0,68 5прочности на 5-12% и .относительную Железо Остальноеизносостойкость в 1,4 раза и полуРасход сплавов для модифицирова-чить экономический эффект 8,62ния составляет 1,7-0,06% от веса обра--8,97 руб. на 1 т годного чугунного

батываемого чугуна. Температуралитья.