Модификатор Советский патент 1984 года по МПК C22C35/00 

1 Изобретение относится к черной металлургии л может быть использова но в литейном производстве для полу чения чугуна. Известен модификатор С 13 содержащий вес.%: 45-55 10-20 Кремний 5-15 Алюминий 10-20 Кальций 0,04-0,09 Углерод 0,007-0,03 Недостаток известного модификатора заключается в том, что кальций при взаимодействии с углеродом обра зует на поверхности кусков модификатора тугоплавкий карбид, что ухуд шает растворимость модификатора в чугуне. Наиболее близким к предложенному является модификатор С2}, предназначенный для повьшения степени граф тизации, предотвращения отбела чугу ных отливок, содержащий, вес.%: Силикобарий Литейный кокс Сурьма Остально Силикомишметалл Недостаток указанного модификато ра состоит в ограниченной длительности действия модифицирующего эффе та, что не позволяет получать чугун ные отливки полностью без отбела на линиях с автоматической разливко чугуна. Кроме того,простой автоматической линии, дополнительная вьщержка мёта ла в индукционном (разливочном) мик сере вызывает затзгхание модифицирующего эффекта, что влечет за соб отбел кромок отливок, вьщеление в структуре графита переохлаждение и т.д. Цель изобретения - увеличение длительности действия модифицируюдаего эффекта. Поставленная цель достигается тем, что в модификатор, содержащий силшсобарий, дополнительно вводят карбид кремния и силумин, при .следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбид кремния 20-40 Силумин10-20 Силикобарий Остальное Карбид кремния оказывает сопутст вующий модифицирующий эффект,удлиняе длительность модифицируклцего эффект который выражается в малом переохла 28 дении жидкого чугуна при большом числе образующихся эвтектических зерен, в уменьшении отёела, интенсификации графитообразования и в улучшении распределения включений графита. Ввод углерода в модификатор в составе карбида кремния оказывает особенно благоприятное влияние на его графитизирукяцую особенность, повышает жидкотекучесть и улучшает заполняемость форм. Уменьшение содержания карбида кремния меньше 20% в модификаторе приводит к уменьшению графитизирующего действия модификатора, а увеличение содержания карбида крем-) ния больше 40% приводит к ухудшенто формы и распределения графита и ухудшению механических свойств чугуна . Введение бария в модификатор в составе силикобария способствует повышению степени его усваемости, устойчивости центров кристаллизации, увеличению времени их сохранения, подавлению выпадания структурно-свободного цементита. При содержании в модификаторе силикобария менее 40% снижается длительность модифицирующего эффекта присадки в расплаве, а при увеличении содержания силикобария более 70% свойства расплава практически не изменяются. Ввод алюминия в модификатор в составе силумина способствует повышению его модифицирукядего действия и позволяет получить в микроструктуре чугуна перлитно-ферритную матрицу без структурно-свободного цементита. При содержании в составе модиф1«катора силумина меньше 10% модификатор не оказывает ощутимого влияния на микроструктуру чугуна, а при содержании силумина больше 20% образуются в чугуне плены, которые снижают физико-механические сбойства чугуна, и ухудшается форма графита. Пример. Для испытания готовят три состава пpeдJlaгaeмoгo модификатора и состав модификаторапрототипа (см.табл.1). Графитизирукицие способность модификатора и длительность эффекта модифицирования определяют по величине отбела технологической клиновой пробы, отливаемой в песчано-глинис310843тую форму, охлаждаемую с одной стороны массивным стальным холодильником. Чугун плавят в индукционной печи, модифицирование и выдержку чугуна проводят при 1320-1340®С. Модифици 5 руют чугун, содержащий, вес.%: углерод 3,4-3,6, кремний 2,5-2,7, марганец 0,5-0,6, фосфор 0,05-0,1, сера 0,05-0,1. Отбор жидкого чугуна для заливки JO форм производят через 5 мин. Состав апробированных модификаторов, количество модификатора, 84 тельность эффекта модифицирования приведены в табл.1 и 2. , Испытания свидетельствуют, что предложенный модификатор обеспечивает)В1ействие эффекта модифицирования в течение 35-40 мин.,при вводе его в жидкий чугун в количестве 0,4Ожидаемый экономический эффект от использования модификатора составляет 271 тыс.руб. в год. Т а б л и ц а 1

МОДИФИКАТОР, содержащий силикобарий, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности действия модифицирующего эффекта, он дополнительно содержит карбид кремния и силумин при следукщем соотношении компонентов, мае.%: . Карбид кремния 20-40 Силумин10-20 Силикобарий Остальное.

Время выдержки жидкого Состав модифиО I 5 I 10 I 15 Г 20 25 катора

Величина отбела, мм

Исходный немрд ицированный чугун 5,0 5,2 5,8 6,4 7,2 1 вариант (величина добавки модифика 5,0 0,5 0,45 0,6 1,2 1,7 .5,0 0,6 0,45 0,5 0,85 1,3 5,0 0,6 0,45 0,5 0,8 1,2 Прото1,2 1,8 2,7 4,8 тип 5,0 1,2

U вариант (величина добавки модификатора 0,4%)

15,0 0,45 0,35 0,4 0,8 1,2

25,0 0,5 0,3 0,2 0,4 0,7

Т а б л и ц а, 2 7,8

5,5

1,6 2,0 2,6 4,5

А,5 1,2 1,8 2,2 3,0 чугуна после модифицирования, мин I 30 I 35 I 40 j 45 j 8,2 9,4 10,1 а 0,2%) 2,1 2,4 3,2 5,0 2,3 2,8 3,7 1,5 2,2 2,7 3,6 5,6 6,3 6,8 7.4

Продолжение табл.2