Модифицирующая смесь Советский патент 1989 года по МПК C22C35/00 C22C1/10 

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к. производству модифицированных чугунов для отливок. Цель изобретения - повьпиение механических свойств чугуна за счет улучшения графитизирующей способности смеси.

Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая ферросиликобарий и висмут, дополнительно содержит ферробор и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ферросиликобарий 32-45 Висмут1-11

Ферробор31-43

Нитриды алюминия 1-36 Механизм действия предложенной графитизирующей смеси заключается в

комплексном влиянии на кристаллизацию чугуна как модификатора 1-го, так и 2-го рода, в котором бор играет роль поверхностно-активного компонента, а нитриды алюминия - роль активных зародышей кристаллизации графита, которые в присутствии поверхностно-активных пленок бора являются устойчивыми при длительной выдержке расплава, что способствует повьпиению модифицирующего и графитизирующего зффекта и измельчению структуры. При этом бор усиливает модифицирующий и графитизирующий эффект нитридов алюминия, не вызывая отбела. Ввод в состав графитизирующей смеси ферробора способствует измельчению зерна и ферритизации матрицы чугуна, повышает графитизирующую (i

а

00

() ел

собность и усвояемость компонентов смеси чугуном. При концентрации фер- робора до 31 мас.% графитнзирующая способность смеси недостаточна, а при увеличении концентрации ферробора более 43 мас.% снижается графити- зирующая способность смеси вследствие отбеливающего чугун действие бо ра,

. Нитриды алюминия являются центрами графитизации в чугуне, измельчают графитные включения, что приводит к повышению механических свойств чугуна. При концентрации нитридов алюминия в смеси до I мас.% их графи тизирующая способность недостаточна, а верхний предел концентрации нитридов алюминия обусловлен снижением пластических свойств чугуна при их более высоких концентрациях в смеси

Ферросиликобарий обеспечивает улучшение формы графита, повышение упруго-пластических свойств чугуна и графитизирующей способности смеси. При концентрации ферросиликобария в смеси до 32 мас.% компактность графита в чугуне и трафитизирующая способность смеси низкие, а увеличение содержания ферросиликобария более 45 мас,% повышает угар бария, снижаются вязкопластические свойства чугуна и графитизирующая способность смеси. Ввод висмута в состав графитизирующей смеси снижает расход ферросиликобария и других графитизаторов, способствует ферритизации матрицы чугуна и графитизирующей способности смеси, но при его концентрации более 11 мае,% усиливается отбел отливок и снижаются вязко-пластические свойства чугуна. При концентрации висмута до 1% его влияние на графитизирую- щую способность и свойства чугуна нег значительно.

Графитизирующую смесь получают путем механического перемешивания измельченных ферросиликобария ФС60Ба22 висмута,гранулированного Ви 2, брикетов нитридов алюминия ФА-23Н и ферробора ФБ 75. Сфероидизирующую обработку чугуна, содержащего, маСс%: углерод 3,5-3,7; кремний 1,8-2,0; марганец 0,4-0,6; фосфор до 0,15; сера до 0,06, железо остальное, про-

водят лигатурой марки ЖКМК-6, а гра фитизирующую обработку в литейных ковшах при 1380-1410°С лигатурами предложенного и известного составов Заливку отливок и образцов производят при 1340-1360 С.

Расход известной и предлагаемой графитизирующих смесей при обработке ими чугуна опытных плавок описания составляют 0,1% от массы расплава, расход лигатуры ЖКМК-6 - 0,5% о массы чугуна.

Контроль процесса модифицировани графитизирующими смесями проводят н клиновидных технологических пробах по РТМ МТ 20-2-76. Графитизирующую способность оценивают по содержанию свободного и связанного углерода в модифицированном чугуне из основани клиновых технологических проб. Относительная графитизирующая способность известной модифицирующей смеси, представляющая отношение содержания свободного углерода в структуре модифицированного чугуна к содержанию связанного углерода принята за 1 .

Как видно из таблицы, предложенная графитизирующая смесь обладает более высокой графитизирующей способностью и обеспечивает получение чугуна с более высокими механическими свойствами.

Оптимальной добавкой графитизирующей смеси является 0,08-0,5% от массы расплавленного чугуна.

При использовании модифицирующей смеси предложенного состава снижается расход модификаторов в 2-10 раз, повышаются служебные свойства чугуна на 15-35%. Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая Ферросиликобарий и висмут, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств чугуна, путем улучшения графитизирующей способности смеси, она дополнительно содержит ферробор и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Ферросиликобарий 32-45 . ВисмутI -1J

Ферробор31-43

Нитриды алюминия 1-36

92

32 39 45 58 17

1

7 I 1 12,4

0.7

31 36 43 29

45

475

10,5

720

1,0

6 18

1

0,6 7,3

480 495 510 412 460

13,5 14,8 14,1 11,2 12.1

1120 1180 1165 780 1012

2,3

2,9

3.1

1,1

1.6

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам смесей для графитизирующего модифицирования высокопрочного чугуна. Цель изобретения - повьшгение механических свойств за счет улучшения графитизирующей способности смеси. Модифицирующая смесь содержит мас.%: ферросиликобарий 32-45; ферробор висмут 1-11 и нитриды алюминия I-36. Дополнительный ввод в состав смеси ферробора и нитридов алюминия повышает графитизирующую способность смеси, способствует измельчению зерна и ферритизации матрицы чугуна, что приводит к существенному (на 15-35%) повышению механических, особенно пластических, свойств чугуна 1 табл. с