Модификатор Советский патент 1987 года по МПК C22C35/00 

113

Изобретение относится к металлургии и линейному производству, в частности к модификаторам, используемым в технологии получения чугуна с шаровидным графитом.

Целью изобретения является повышение степени усвоения магния и плотности модификатора.

Предложенный модификатор содержит магний, медь, никель, кремний, хром, кобальт и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний6,0-14,0

Медь10,5-45,0

Никель2,0-15,0

Кремний1,5-15,0

Кобальт0,2-0,5

ЖелезоОстальное

Хром1,0-3,0

Примеси: марганец До 0,1 Наличие в модификаторе кобальта обеспечивает связывание части магния в интерметаллиды. При вьше предложенном соотношении компонентов остальная часть магния связывается в ин- терметаллидах с медью, никелем и кремнием. При этом достигается уменьшение активности магния в расплавленном модификаторе и как следствие уменьшается его пористость, повьпПа- ется плотность и устраняется явление пироэффекта при. выплавке и применении модификатора. Таким образом, создаются условия дЛя повышения степени использования магния. Кроме того , предложенный модификатор имеет низкую стоимость, так.как его основу составляет железо.

При содержании магния более 14 мас.%, а меди, никеля, кремния и кобальта соответственно менее 10, 5, 2,0, 1,5 и О,2 мас.% в модификаторе резко возрастает доля несвязанного магния, что приводит к снижению степени его усвоения и пироэффекту в процессах выплавки модификатора и обработки чугуна. Модификатор, со- держаш 1й менее 6 мае. % магния, становится невыгодным и малоэффективным, так как из-за увеличенного его расхода на обработку чрезмерно снижается температура чугуна.

Верхние пределы по содержанию меди, никеля, кремния и кобальта (соответственно 45,15,15 и 0,5 мас.%) определяются стехиометрией образующихся интерметаллидов при максимальном содержании мах ния в модификаторе

092

и экономическими соображениями. Кроме того, содержание кремния более 15 мас.% приводит к заметному снижению плотности модификатора. Макси-.

мгшьное содержание хрома (3 мас.%) ограничивается его отрицательным влиянием на процесс графитизации в чугуне. Нижний предел по хрому и содержание марганца определяются составом дешевого сырья для выплавки модификатора.

П р -и м е р. Для оценки свойств предложенного модификатора проводят опытно-промышленные плавки. Модификаторы выплавляют в индукционной печи в графитовых тиглях вместимостью 200 кг. В металлошихте используют технически чистые металлы, (медь, никель, магний), 75%-ный ферросилиций и комплексные сплавы на железной основе - промьшгленньй ферроникель. Ход плавки контролируют с помощью термопар, устанавливаемых в различных местах тигля. Розлив модификатора производят в массивные стальные изложницы с крьшками.

В табл. 1 приведены составы выплав - ленных модификаторов.

Модификаторы (табл.1) используют

для обработки чугуна,который выплавливают в индукционнойпечи. Он имеет следующий состав, мас.%:

Углерод3,4-3,6

Кремний2,6 - 2,8

Марганец0,5 - 0,6

Сера0,04

Фосфор0,02

Железо и примеси Остальное

Температура чугуна перед модифицированием 1420-1430 С, после обработки 1350-1360°С. Модификаторы с размером кусков 10-50 мм укладывают на дно конусного открытого ковша

вместимостью 200 кг чугуна. Количество модификатора во всех плавках принимают из расчета ввода в чугун 0,2 ма.% магния. При этом учитывают поправку на степень усвоения магния, которую определяют в предварительных опытах и уточняют в описываемых плавках. Модификаторы сверху присыпают дробленным до крупности 5-15 мм 75%-ным ферросилицием и порошком

криолита в количестве соответственно 1 и 0,1 % к массе чугуна,

В табл.2 приведены данные о технологических свойствах модификаторов.

313

Данные табл,2 свидетельствуют о более высоких плотностях (в 1,5-2 раза) предлагаемых модификаторов и большей степени усвоения магния (в 1,4-1,9 раза) в сравнении с извест ным.

Предлагаемый модификатор рекомендуется к промышленному использованию при производстве Ответственных отливок из высокопрочного чугуна с шаро- видньм графитом., Формула изобретения

Модификатор, содержащий магний, медь, никель, кремний, хром и желеМагний

Медь

Никель

Кобальт

Хром

Кремний

Марганец

Фториды редкоземельныхметаллов

Железо Силикокальций

6,07,69,010,812,014,03,010,0

10,522,821,329,035,845,010,00,1

15,0.13,09,914,62,42,0О,,0

0,20,250,3 0,250,40,5

2,03,01,2 1,11,01,00,110,0

13,815,014,613,76,01,5 В силикокальции

0,070,090,070,090,080,0610,00,1

----- - 15,0 0,1

Осталь- Остапь-Ос- Ос- Осталь- Остапь- 1,010,0 ное ное таль-таль- ное ное ное ное

- - - - - Осталь-Остальноеное

5509 4

30, отлич ающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения магния и плотности модификатора, он дополнительно содержит кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Магний

Медь

Никель

Кремний

Хром

Кобальт

Железо

6,0-14,0f 10,5-45,0 2,0-15,0 1,5-15,0 1,0-3,0 0,2-0,5 Остальное

Таблица 1

Плотность, г/см 7,2 6,9 7,0 6,7 7,3 7,1 3,6 4,5

Степень усвоения

магния,% 0,53 0,57 0,52 0,54 0,52 0,49 0,30 0,35

Таблица 2

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам модификаторов, используемым в технологии получения чугуна с шаровидным графитом. Целью изобретения является повьш1ение степени усвоения магния и плотности модификатора. Предложенный модификатор содержит, мас.%: магний 6,0-14,0; медь 10,5-45,0; никель 2,0-15,0; кремний 1,5-15,0; хром 1,0-3,0; кобальт 0,2-0,5; железо остальное. Дополнительное, введение в состав модификатора кобальта обеспечивает связывание части магния в интерметаллиды. При предложенном соотношении компонентов остальная часть магния связывается в интерме- та.плидах с медью, никелем и кремнием, что позволяет уменьшить активность магния, уменьшить пористость, повысить 2 плотность и устранить пироэффект при вы- плавке и применении модификатора. (Л 2 табл. СО ел ел