Смесь для получения легированного чугуна с шаровидным графитом Советский патент 1988 года по МПК C22C35/00 

{

м

со

Изобретеьгае относится к для получения легированного чугуна с шаровидным графитом. Цель изобретения - повышение изотропности структуры и механических свойств в сечениях 10-60 мм при снижении себестоимости за счет использования отходов, Смесь содержит, мас.% отсевки маг- нийсодержащих пшамов 20-40; древесный уголь, обработанньп1 BaCOj, 2-8; олововольфрамсодержащие отходы остальное. При использовании предлагаемой смеси изотропность прочности составляет 590/655; 605/670; 610/675 Ша; изотропность структуры - 75% перлита (П) /90% П + 5% цементита; 88% П/95%П; 90% П/97% П. 2 табл.

4 4

Изобретение относится к металлургии и мсжет быть использовано д|:я по 1учеиия высококачественных отливок, Цель изобретения - повышение изот опности структуры и механических iCBoftcTB в сечениях 10-60 мм нри cim- жении себестоимости за счет использования отходов,

В индукционной тигельной печи с :кислой футеровкой выплавляют чугуи, содержаш;ий, масД: С 3,55; Si 2,6; Мп 0,6; S 0,03.

I Для получения известного модифи- |катора и предлагаемой смеси примеряют магний, барий, графит черный, 1ОЛОВО и отсевки магнийсодержащих |шламов, которые представляют собой отделенные от магниевого шлака частицы магния с сопутствующими хлоридами щелочных и щелочнбземельных металлов. Размер фракций отсевков 0,5-2,5 мм. Основным элементом отсевков магнийсодержащих шламов являет- |ся магний активный, содерлсание которого не менее 92 мас,%, содержание ионов хлора не более 3,5 мас,%. Кроме того, используют древесный уголь,, обработанный углекислым барием, оло- вовольфрамсодвржащие отходы, имеющие следующий состав, мас,%; FR 2,8;

1

WO, 7,33; 12,83; SiO 36,45;

3 5 - г

СаО 32,07; Sn 6,0,

Перед перемешиванием отсевки магнийсодержащих шламов и олововоль- фрамсодержащие отходы просушивают в сушиле при .300 С до остаточной влажности 0,12%, Навеску смесевого модификатора и известного укладывают на :дно предварительно прогретого ковта и сверху пригружают стальной обрезью

Составы модификаторов приведены в табл, 1 .

Для определения механических свойств чугуна после модифицирования заливают ступе1матую плиту с толщиной ступеней 10, 20, 40 и 60 мм, из которой затем вырезают заготовки для изготовления стандарт1шх образцов. Оценку стру1стуры металлической основы проводят corxiacHO ГОСТ 3443-77. Расход модификаторов по предлагаемому составу смеси составляет I.,j6% к массе обрабатываемой порции Ж1едкого чугуна, а по известному 1,2%,

Результаты проведенш)П плавок с использованием известного модификато ра и предлагаемой смеси представле- ны в табл, 2,

0

5

0

5

0

5

0

5

Имжиий предел содержания отсевков магнийсодержащих шламов обеспечивает сфероидизацшо графитных включений в различных сечениях отливок. Верхний предел ограничен вследствие появления цаментита в тонких сечениях.

Древесный уголь, обработанный углекислым барием, обеспечивает в составе смеси наиболее полную графитиза- цию, что особе 1но важно для тонко-стенного литья. При этом, находяс7 в древесном угле, ВаСО разлагается на ВаО и СО., COi создает восстановительную атмосферу и уменьшает степень окисления магния при модифицировании чугуна. Частицы ВаО являются допол- тельныг-и центрами кристаплизации для зарождения и эпитаксии на них графитных включений. Нижний предел содержания древесного угля, обработанного BaCOj, обеспечизает устранение отбела в отливках с толщиной стенки 10 мм, верхнее ограничение определяется снижением степени усвоения углерода в процессе модифицирования чугуна, . I

Олововольфраисодержащие отходы обеспечивают перлитизацию металлической основы чугуна в сечениях отливок различной толщины без появления в тонких стенках структурно-свободных карбидов. Эффект перлитизации связан с легированием матриць чугуна оловом и вольфрамом, находящихся в отходах.

Анализ данных, приведенных в табл,2, показывает, что в сравнении с известным модификатором предлагаемая смесь обеспечивает получение шаровидной формы включений графита, устранвггие отбела в тонких сечениях отливок и перлитизацию матрицы чугуна, В совокупности выравнивается структурная неоднородность и повышается изотропность механических свойств чугуна а При этом стоимость мод1- фицирования снккается t

SO

Ф

р м у л а изобретения

Смесь для получения легированного чугуна с Я1аровидньп ; графитом, включаюплая компоненты, содержаид е магний, углерод, барий и олово, о т- л и ч, а ю 1ц а я с я тем, что, с целью повышения изотропности структуры и механических свойств при сниженин себестоимости путем использования отходов, в качестве магиийсодер- жащего компонента используют отсевки магиийсодержащих шламов, в качестве углерод- и барийсодержаше.го компонента используют древесный уголь, обработанный карбонатом бария, а в качестве оловосодержап5его компонента - олововольфрамсодержащие отходы при

Mg 30

2 3 А 5 6

20 30 40

15 45

Опыт

Структура металлической основы, Z, рри толщине стенки

зветный

редагаеый 2

3 4 5 6

450655

655650

670660

675665

600590

670655

640

620 640 648 550 630

515

590 605

610 520

600

90 5 90 52 цементита

95 97 100 90 98

5

310

2

след loiueM соотноЕекии компо геитов, мае,%:

Отсевки магний

содержащих галамов Древесный уголь, обработанный карбонатом бария Олововольфрамсодержащие отходы i

Т а б л и ц а 1

20-40.

2-8

Остальное

Гра- Sn Осталь- 5,2 фит 6 ное

2 5 8 1 9,5

Остальное

Таблица 2

5 90 тита

5

30

2

10

3 5

15

4

80

0 92 9В 80 93

20

10

8

2

20

7

75

88 90

95 77 89

25

12 10

5

23 I I