Модифицирующая смесь Советский патент 1987 года по МПК C21C1/10 

11

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для модифицирования чугуна.

Цель изобретения - повышение механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также его живучести и увеличение степени усвоения магния.

Предложенная модифицирующая смесь содержит железо-кремний-магниевую ., лигатуру (ЖКМ), силикомишметалл и плавиковый шпат при.следующем соотношении компонентов, мас,%:

Лигатура ЖКМ 70-80 Силикомишметалл 10-15 Плавиковый шпат . 10-15 Лигатура ЖКМ содержит, мас,%: магний. 4- 15; кремний 44-48; кальций 1- 2,5; церий 0,8-1; железо - остальное Наличие в составе смеси силикомиш металла в указанных пределах нейтрализует деглобуляризующее действие меди и титана в чугуне.

При содержании в смеси силикомиш- металла меньше указанного предела ухудшается шаровидность графита, что в свою очередь, приводит к уменьшению прочностных свойств чугуна, а при содержании силикомишметалла больше 15% повьш1ается стоимость смеси и, как следствие, происходит удорожание модифицированного чугуна,

Плавиковый шпат в указанных пре- ;делах способствует увеличению степени усвоения магния чугуном и повьпие- нию живучести чугуна.

Основность шлака при введении в смесь плавикового шпата и силикомишметалла увеличивается от 0,5 до 0,7, На зеркаде металла создается жидкий шлак, который предохраняет диффундирующий в расплаве магний от окисления, что приводит к повьш1ению живучести чугуна.

Степень усвоения магния повышается за счет увеличения высоты слоя жидкого шлака над модифицирующей присадкой. Плавиковый шпат создает задержку реакции между лигатурой ЖКМ и жидким металлом. С другой стороны, плавиковый шпат, не смачиваясь с расплавом и переходя в шлак, выносит продукты реакции (MgO, MgS, SiO, ТеО и др.) из чугуна. Позтому плавиковый шпат устраняет образование черных пятен в структуре чугуна.

Модифицирующая присадка выполняется в виде однородной механический

31 2

смеси, фракция которой не превышает 7 мм.

При уменьшении плавикового шпата в смеси ниже )0% прочностные свойст- ва чугуна понижаются за счет уменьшения степени усвоения магния, а при содержании плавикого шпата больше 15% уменьшается реакционная способность смеси, последняя зашлаковывается в приямке ковша и не модифицирует чугун.

Дпя определения оптимального состава предложенной модифицирующей смеси исследованы степень усвоения магния чугуном, структура и механичес- . кие свойства чугуна и его живучесть.

Исходньй чугун вьшлавляют в высокочастотной индукционной печиМГП102 с емкостью тигля 150 кг. Состав выплавляемого чугуна, мас.%: С 3,3-3,6; Si 1,5-1,7; Мп 0,5-0,6; S 0,03; Си 0,4-0,8; Р 0,07; Ti 0,035-0,08.

Вьшуск чугуна при 1400120 С про- изводят в нагретые до 700-800°С ковши емкостью 50 кг, из которых заливают технологические пробы, с целью получения образцов для структурного и химического анализов, а также для определения механических свойств чугуна.

Расход известной лигатуры и-предложенной смеси составляет 1,5%. Для определения живучести чугуна из ков ша через 1 мин заливают пробы и оп- ределяют микроструктуру чугуна.

Компонентный состав известной и предложенной модифицирующей добавки приведен в табл,1.

В опытах применяют силикомишметалл ФСЗОРЗМЗОА ТУ 14-5-131-81, плавиковый шпат ФК75 ГОСТ 7618-70, же- леэо-кремний-магниевую лигатуру ЖКМ, (гпедующего химического состава, ме., . мас.%: Mg 4-15; Са 1-2,5; Се 0,8-1; Si 44-48; Fe остальное.

Результаты механических свойств, структурного и химического анализов чугуна, а также степени усвоения магния приведены в табл.2.

Как видно из табл,2, при содержании в смеси силикомишметалла и плавикового шпата в пределах от 10 до 15% каждого, форма графита улучшается от 70 до 95%. Благодаря этому прочностные свойства увеличиваются на 30-35%, а удлинение на 15-20%. На пшифах чугунов 3,4 и 5 отсера

и черных пятен не .наблюдается. Живучесть чугуна повьшается с 5 до 10 мин.

Структура и механические свойства чугуна 6 несколько хуже чугунов 3,4 и 5, что связано с пироэффектом при обработке и низким усвоением магния а при обработке чугуна смесью 2, последняя не растворяется в расплаве полностью. Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая железо-кремний-магниевую лигатуру (ЖКМ), о тличающая ся тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также его живучести и, увеличения степени усвоения магния, она дополнительно содержит силико- мишметалл и плавиков ьй шпат при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Лигатура ЖКМ 70-80 Силикомишметалл 10-15 Плавиковый шпат 10-15

. . 0,035 80 70 30 55 3

0,032 70 60 40 45 3

0,040 90 80 20 69 5

Известная лигатура

Преддоженная

смесь

100

60

20

20

70

15

15

20

76

12

12

25

Таблица 2

219

38

201 229

48 586 10

Содержание остальных элементов в обработанном чугуне находится в пределах, масЛ: С 3,1-3,3; Si 2,2-2,5; Мп 0,5-0,6; РО 0,7; S 0,012-0,02; Си 0,4-0,8; Ti 0,035-0,08.

Механические свойства определяют на образцах, вырезанных и из клиновидной пробы по ГОСТ 7293-79.

Редактор И, Сегляник

Составитель К, Сорокин

Техред М.Ходанич Корректор -С, Шекмар

Заказ 2393/23Тираж 549 . Подписное

ВНИЖШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение табл.2

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для модифицирования чугуна. Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна, легированного медью и титаном, а также его живучести и увеличение степени усвоения магния. Модифицирующая смесь содержит, мас.%: железо - крем- ниймагниевую лигатуру (ЖКМ) 70-80; силикомишметалл 10-15; плавиковый шпат 10-15. Использование модифицирующей смеси позволяет получить чугун со степенью графитизации 90 - 95%. При этом предел прочности чугуна увеличивается на 30-35% и удлинение - на 15-20%. Живучесть чугуна повышается до 10 мин. 2 табл. оо о со