Модифицирующая смесь для получения чугуна с вермикулярным графитом Советский патент 1989 года по МПК C22C35/00 

1

(21) 4331002/31-02

С22 ) 26,10,87

(46) 07.08.89. Бюл. W 29

(71)Белорусский политехнический институт

(72)В.М.Михайловский, Г.Ф.Андреев, М.М.Боьщарев, И.М.Громыко и В.Н.Рыбаков

(53)659.15-198(088.8)

(56) Высококачественные чугуны для отливок. Под ред. Н.Н.Александрова. М.: Машиностроение, 1982, с. 191.

Чугун с шаровидным графитом, обработанный редкоземельными модргЬика- торами. Киев. Наукова Думка, 1964, с.62. 102.

(54)МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ВЕРМИКУЛЯРНЬМ ГРАФИТОМ

(57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесевых модификаторов, используемых для.получения высокопрочного чугуна с вермикулярным графитом. Цель

2

изобретения - увеличение длительности эффекта модифицирования в расплаве чугуна и уменьшение склонности к отбелу чугуна с вермикуяярньм графитом. Модифицирующая смесь содержит цериевый мишметалл, ферросилиций и легкоплавкий модификатор на алюминиевой основе при следующем соотношении компонентов, мас.%: цериевый мишметалл 40-50; ферросилиций 10-20; легкоплавкий модификатор на гвой основе остальное. Дополнительный ввод в состав смеси легкоплавкого модификатора на алюминиевой основе и изменение содержания компонентов обеспечивает при модифицировании расплава чугуна стабильное получение вермикулярной формы включений графита при технологических выдержках расплава чугуна более 10 мин. Это достигается за счет первоначального глу- |бокого рафинирования.расплава легкоплавким модификатором на алюминиевой основе и активной графитизации чугу- . на. 2 табл.

i

сл

с:

4;i

|Х

00 00

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесевых модификаторов, используемых для получения высокопрочного чугуна с вермикулярным графитом. Цель изобретения - увеличение длительности эффекта модифицирования в расплаве чугуна и уменьшение склонности к отбелу чугуна с вермикулярным графитом. Модифицирующая смесь содержит цериевый мишметалл, ферросилиций и легкоплавкий модификатор на алюминиевой основе при следующем соотношении компонентов, мас.%: цериевый мишметалл 40-50

ферросилиций 10-20

легкоплавкий модификатор на алюминиевой основе остальное. Дополнительный ввод в состав смеси легкоплавкого модификатора на алюминиевой основе и изменение содержания компонентов обеспечивает при модифицировании расплава чугуна стабильное получение вермикулярной формы включений графита при технологических выдержках расплава чугуна более 10 мин. Это достигается за счет первоначального глубокого рафинирования расплава легкоплавким модификатором на алюминиевой основе и активной графитизации чугуна. 2 табл.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам смесевых модификаторов для получения высокопрочного чугуна с верми- кулярной формой граймта.

Целью изобретения является уменьшение склонности к отбелу и увеличе-г. ние длительности эффекта модифицирования чугуна с вермикулярным гра- .фитом.

Цель достигается тем, что меха- ическая смесь, включающая цериевый

мишметалл и ферросилиций дополнительно содержит гранулированный легкоплавкий модификатор на ал даганиевой основе, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%

Цериевый мишметалл Ферросипиций Гранулированный легкоплавкий модификатор на алюминиевой основе

40-50 10-20

Остальное

3 14 Наличие в составе предлагаемок «меси легкоплавкого модификатора на Алюминиевой основе позволяет ввиду 1|изкой температуры его плавления ра- Створяться и активно взаимодействовать с серой и растворенными газами. Затем растворяется мишметалл, который в основном воздействует на фор- .чу графитных включений, при этом про- 1 сходит дораскисление и дополнитель- фое связывание серы с помощью РЗМ и магния, входящих в его состав. Причем избыточные содержания алюминия ) составе чугуна стабилизируют вер- шкулярную форму графита в течение } литeльнoгo промежутка времени. I Состав легкоплавкого модифика- jropa, мае. %; I Кремний15-25

Медь1-4 .

Магний 2-4

Желево 10

J Кальций 3

; АлюминийОстальное

Основной составляющей модификатора является алюминий, который при модифицировании раскисляет чугун. Продуктом .раскисления являются дис- Персные частицы , способствующие графитизации чугуна. Усилению процесса графитизации способствуют активные присадки, входящие в состав легкоплавкого модификатора (РЗМ, Си, Mg и Са), которые частично также мо ут воздействовать на форму графит- ньк. включений, препятствуя переходу 1из вермикулярной в пластинчатую. Кро ме того, алюминий сам по себе стабилизирует вермикулярную форму включе- ,ний графита.

Нижний предел содержания легко- плавкого модификатора в состав смеси (30 мас.%) обусловлен его влиянием на увеличение длительности эффекта модифицирования. Верхний предел содержания (50 мас.%) ограничен onac костью появления плен и ситовидной пористости в отливках.

Нижний предел содержания мищметал ла (40 мас.%) установлен исходя из обеспечения до 80% графита вермику- лярной формы (остальное шаровидный) при выдержке модифицированного расплава до 10 мин. Верхнее ограничение в составе мишметалла (50 мас.%)

S 0

5 0

з Q

5

0

1 1

определено стабильным получением графита вермикулярной формы в течение 10 мин вьщержки расплава и минимальной величиной отбела получаемого на клине.

Ферросилиций в составе смеси выполняет функцию графитизируищей присадки, повьшает число центров кристаллизации графита, обеспечивая тем самым снижение склонности чугуна к отбелу. Нижний предел содержания ферросилиция в составе смеси (10 мас.%) ус тановлен исходя из получения в ли лье с толщиной стенки 10 мм чугуна без структурно-свободных карбидов. Верхний предел (20 мас,%) ограничен ввиду незначительного прироста усиления графитизации в чугуне.

Пример. При проведении сравнительных испытаний известного модификатора и предлагаемой смеси оценивается форма графита в структуре чугуна при различном времени вьщержки модифицированного расплава и величина отбела по излому клиновидных пробе

Чугун, содержащий, мас.%: С 3,62, Si. 2,3, Мп 0,6; S 0,025, выплавляют в индукционной тигельной печи ЛПЗ-67 с кислой футеровкой.

Для приготовления пред.л.згаемой смеси используют цериевый мит-1еталл, ферросилиций, легкоплавкий модификатор, (кл., крупности 4, размер частиц 5-10 мм).

Размер частиц церневого мищметалла 10-20 мм, ферросилиция 5-10 мм. Технология приготовления предлагаемой смеси заключается во взвешивании и перемешивании компонентов.

Опытные плавки по предлагаемому варианту осуществляют на нижнем, среднем,, верхнем, а также ниже нижнего и вьппе верхнего пределов содержания компонентов в смеси (табл. 1), Расход известного модификатора и предлагаемой смеси постоянный и составляет 1,4 мас,% от массы обрабатываемой порции жидкого чугуна о При проведении сравнительных испытаний порция модификатораили смеси., укладывается на дно предварительно прогретого ковша. Затем из индукционной печи ковш заполняется расплавом чугуна при 1400° С. С целью поддержания температуры металла чугун переливается из ковша в печь (емкость ковша равна емкости печи) и через определенные

интервалы времени заливаются образцы для оценки структуры и клиновидные пробы для определения величины отбела.

Результаты проведенных плавок с использование ; известного модификатора и предлагаемой смеси представлены в табл. 2.

Как видно из полученных данных предлагаемая смесь обеспечивает сохранение эффекта модифицирования более длительное время, при этом величина отбела значительно ниже, чем при использовании модификатора известного состава.

Предлагаемая смесь опробована в условиях литейного цеха при изготовлении отливки колодка тормозка.

Известный

Предлагаемый нижний

средиИИ

верхний

ниже нижнего

выше верхнего

Формула изобретения

Модифицирующая смесь для получения чугуна с вермикулярным графитом, включающая цериевый мишметалл и ферросилиций, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения склонности к отбелу и увеличения длитель- ности эффекта модифицирования чугуна с вермикулярным графитом, она дополнительно содержит гранулированный легкоплавкий модификатор на алюминиевой основе, а компоненты взяты в сле- дующем соотношении, мас.%: Цериевьй мишметалл Ферросилиций Гранулированный легкоплавкий модификатор на алюминиевой основе

40-50 10-20

Остальное

Таблица 1

Таблица 2