Способ модифицирования чугуна в литейной форме Советский патент 1986 года по МПК B22D27/20 

f

изобретение относится к металлургии железоуглеродистых сплавов и может быть, в частности, использовано при получении толстостенных отливок из высокопрочного чугуна.

Целью изобретения является по- вьшение механических свойств толстостенных отливок из высокопрочного чугуна.

На фиг. I и 2 представлены две проекции варианта устройства для реализации предложенного способа.

Сущность способа состоит в том, что в полость литейной формы, в первую очередь ее в участки, где формируются толстостенные сечения отливок, перед заполнением металлом вставляют металлические трубки-контейнеры, заполненные измельченным модификатором. Заливаемый в форму металл благодаря потере тепла на расплавление трубок-контейнеров затвердевает с большей скоростью, а модификатор после расплавления трубок-контейнеров реагирует с залитым в литейную форму чугуном, вызывая улучшение формы графита и повышение прочностных и пластических свойств.

0,5 0,5 0,5 2,0 3.5 3,5 А,5

5:1 3:1 1 :1 2:1 3:1 1:2 1 :1

60 85 90 95 95 97 60

2373092

При модифицировании исходного чугуна с содержанием серы не более 0,03% для получения высокопрочного чугуна достаточно ввести трубки-контейнеры с

5 модификатором в количестве 0,5% от массы металла, заливаемого в форму. При этом соотношение веса металлической части и модификатора составляет Г: . Экспериментально установлено, что

10 этот расход является минимально допустимым,, при котором достигается заметное улучшение формы графита. При повышенном содержании, т.е. свьше 0,08% серы в исходном чугуне, для полной

15 сфероидизации графита в чугуне массивных отливок расход стержней с модификатором должен составлять 3,0-3,5% при соотношении масс трубок-контейле- ров и модификатора в пределах от 3:1 до 1:2. Превышение этого расхода стержней с модификатором, т.е. более 3,5%, является нежелательным, поскольку металл стержней не успевает раствориться в чугуне.

25 Пример.В качестве трубок- контейнеров использовали заполненные порошковым модификатором цилиндрические стальные трубки диаметром 8 мм. Рез ультаты проверки предложенного

JP способа приведены в таблице.

20

,2 3,1 3,3 3,6 3,8 3,1 1,1

При вводе в литейную форму трубок с модификатором в количестве от 0,5 до 3,5% от массы заливаемого в форму металла, когда соотношение масс трубок и модификатора находится в пределах 3-0,5 (опыты 2-6), чугун в толстостенных отливках (сечение 120-150 мм) имеет шаровидную форму графита (степень сферондизации более 85%) и высокие механические свойства. При большем соотношении масс трубок и модификатора, например 5:1 (опыт 1), степень сфероидизации графита в чугуне значительно снижается (60-65%), а механические свойства ухудшаются, что вызвано вводом в чугун при этом относительно низкого количества модификатора. При чрезмерном расходе трубок с модификатором например 4,5% (опыт 7), трубки, наоборот, не успевают полностью раст

вниипи

Заказ 3227/11 Тираж 757

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение таблицы

вориться и модификатор не контактирует с жидким чугуном, поэтому форма графита и механические свойства чугуна в отливках практически не изменяются.

Ввод в чугун толстостенных отливок стальных трубок с модификатором оказался более эффективным, чем ввод в ли ;ейную форму тех же количеств модификатора, но без трубок, о чем свидетельствует сравнение результатов опытов Зи8,и5и9,, повысились степень сфероидизации графита, предел прочности и относительное удлинение .

Таким образом, обеспечивается возможность получения требуемого качества высокопрочного чугуна при меньших расходах модификатора легирующих эле- :ментов, сокращенном режиме термообработки и экономии электроэнергии.

Подписное