Модифицирующая смесь Советский патент 1989 года по МПК C22C35/00 

(21)4328205/23-02

(22)17.11.87

(46) 07.12.89.ВЮЛ. № 45

(71)Производственное объединение Гомсельмаш

(72)Е.И.Янин, М.И.Карпенко, Е.И.Мару- кович, Т.И.Кныш, С.М.Бадюкова

и Г.Ф.Ковалевский (53) 669.15.198(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 749902, кл. С 21 С 1/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1232688, кл. С 21 С 1/10, 1986.

(54) .МОДИФИЦИРУЩАЯ СМЕСЬ

(57)Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобретения - повьшение механических и технологических свойств чугуна за счет улучшения графитизирующей способности смеси. Модифицирующая смесь содержит мас.%: борную кислоту 35-55; силикобарий 7-25J окись меди 5-20j нитриды алюминия 12-1 С; сурьму 8-15. До- полнительньпЧ ввод в состав смеси нитридов алюминия и сурьмы обеспечивает повышение на 15-20% механических и технологических свойств чугуна,позволяет существенно повысить графитизирую- щую способность смеси и длительность модифицирующего эффекта за счет совместного подложечного и поверхностно- активного действия на расплав указанных компонентов в процессе кристаллизации и отжига ковкого чугуна. 2 табл.

с (в

(Л

Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств чугуна за счет улучшения графитизирующей способности смеси. Модифицирующая смесь содержит, мас.% : борную кислоту 35-55

силикобарий 7-25

окись меди 5-20

нитриды алюминия 12-18

сурьму 8-15. Дополнительный ввод в состав смеси нитридов алюминия и сурьмы обеспечивает повышение на 15-20% механических и технологических свойств чугуна, позволяет существенно повысить графитизирующую способность смеси и длительность модифицирующего эффекта за счет совместного подложечного и поверхностно-активного действия на расплав указанных компонентов в процессе кристаллизации и отжига ковкого чугуна. 1 табл.

Изобретение относится к металлург гии, в частности к производству модифицированных ковких чугунов.

Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств чугуна путем улучшения графитизирую- щей способности смеси.

Модифицирующая смесь для чугуна, содержащая борную кислоту, окись меди и силикобарий, дополнительно содержит нитриды алюминия и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 35-55 Силикобарий7-25

Окись меди5-20

Нитриды алюминия 12-18 Сурьмы8-15

Дополнительное введение в состав модифицирующей смеси нитридов алюминия повьш1ает модифицирующую и графи- тизирующую способность смеси, снижает склонность к короблению чугуна, измельчает структуру отливок в литом состоянии и после отжига. Присутствие модифицирующей смеси более 18% нитридов алюминия приводит к образованию в структуре отливок скоплений графита, снижению технологических и механических свойств. При концентрации нитридов алюминия до 12 мас.% модифицирующая и графитизирующая способность смеси недостаточна,а склонность к короблению модифицированного чугуна по- вьш1ается.

Сурьма введена в смесь как доверх- ностно-активная добавка, способствующая нейтрализации отрицательного вли-

ел to -vi

со

о

00

яния хрома, повышению графитизации и технологических свойств чугуна.Концентрация сурьмы более 15 мас.% ведет к увеличению количества цементита в структуре отливок, снижению графити- зирующер способности смеси, удлинению цикла графитизирующего отжига и снижению пластических свойств чугуна, а при содержании сурьМы до 8 мас.% от- Q мечаются недостаточные технологические свойства модифицированного чугуна.

Присутствие в модифицирующей смеси более 55 мас.% борной кислоты и более 25 мас.% силикобария ведет к o6-|j разованию зон серого чугуна и снижению механических свойств, поэтому содержание борной кислоты и силикобария ограничено этими концентрациями. Присутствие в модифицирующей смеси менее г - 35 мае. % борной кислоты и менее 7 мае. % силиксбария ведет к снижению графитизи- рующей способности и увеличению продол-, жительности отжига.

Окись меди при содержании в смеси 25 более 20 мас.% ухудшает форму графита, увеличивает склонность к короблению и снижает упругопластические свойства. При уменьшении концентрации окиси меди

до 5 мас.% литейные свойства и трещин

стойкость ттри. сварке Литых деталей недостаточны. Для проведения опытных испытаний подготавливают пять составов предлагаемой модифицирующей смеси и

известную модифицирующую смесь.

Составы модифицирующих смесей приведены в табл.1.

Для изготовления смесей используют порошок борной кислоты, силикобарий, измельченный до фракции О,1-2.мм поро шок окиси меди и металлическую сурьму.

Готовые модифицирующие смеси добавляют в чугун при выпуске расплава из раздаточных ковшей в разливочные. Каждую модифицирующую смесь приготав- ливают отдельно механическим перемешиванием компонентов в установке в течение 50-90 мин.

Испытание смесей проводят при модифицировании чугуна доэвтектического состава, выплавленного дуплекс-процессом вагранка - электродуговая печь. Модифицирующие смеси в количестве 0,3% от массы металла вводят в разливочные ковши, выдерживают в течение 2-3 мин и разливают по литейным песчано-глинистым формам при температуре 1400-1420 0 для получения технологических проб, образцов

и отливок. Цилиндрические образцы для оценки графитирующей способности заливают через 3-40 мин, после обработки чугуна.

Механические свойства определяют на отливках из модифицированных чу- гунов после их термической обработки по режиму: нагрев до 960°С, выдержка при температуре в течение 4-5 ч,ох- ладдение до 720-730 С, вьщержка при этой температуре в течение 5ч и окончательное охлаждение на воздухе.

В табл.2 приведены результаты мехнических и технологических испытаний чуГУНОВ, содержащих, мас.%: углерод 2,4, кремний 1,05, марганец 0,35, хром 0,05, сера 0,06, фосфор 0,07 и железо - остальное, модифицированных по описанной технологии составами, приведенными в табл.1, и подвергнутых графитизирующему отжигу в конвейерных электропечах.

Трещиностойкость модифицированных чугунов определяют на стандартных пробах по критической скорости дформации при сварке. Графитизирующая способность оценена по количеству включений, графита в 1 мм шлифа, а склонность отливок к короблению - по количеству отливок, требующих рихтовки (в процентах).

Как видно из табл.2, при использовании предлагаемой смеси для модифицирования чугуна достигается более длительное сохранение модифицирующего эффекта и значительное повьппение графитизирующей способности техноло- гических и механических свойств,чем при использовании известной смеси.

Экономический эффект от использования предложенной модифицирующей смеси достигается за счет сокращения продолжительности термической обработки отливок и повышения технологические и физико-механических свойств модифицированных чугунов.

Формула изобретения

Модифицирующая смесь для чугуна, содержащая борную кислоту, окись меди и силикобарий, отли.чающая с я тем, что, с целью повьшения механических и технологических свойств чугуна путем улучшения графитизирую- щей способности смеси, она дополнительно сод р жит нитриды алюминия и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Борная кислота 35-55 Силикобарий 7-23 Окись меди , 5-20

1527308

Нитриды алюминия Сурьма

Таблица 1