Модификатор для чугуна Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу модификато- ров, используемых при производстве высокопрочного чугуна.

Цель изобретения - снижение объема усадочных раковин, величинм литейных напряжений и повышение теплопроводно-, сти чугуна.

Азот и титан введены в состав модификатора как сильные графитизирующие элементы, вызывающие увеличение выделений графитовых включений компактной формы и способствующие образованию вермику- лярного чугуна. Тугоплавкие нитриды титана играют роль центров кристаллизации, которая благодаря этому проходит более равномерно, что снижает пораженность отливок усадочными дефектами. Азот, кроме того, способствует удалению из расплава чугуна неметаллических включений, что увеличивает плотность и теплопроводность чугуна.

При содержании в модификаторе азота в количестве менее 0,008% его положительное действие не проявляется; верхний предел (0,21%) ограничен технологическими условиями выплавки модификатора, а также опасностью поражения тонкостенных отливок газовыми раковинами при внутрифор- менном модифицировании. Титан характеризуется высокой дегазирующей способностью, повышая таким образом однородность плотности чугуна по сечению отливки и снижая ее пораженность усадочными дефектами.

Нижний предел содержания титана в составе модификатора (0,12%) связан страничной концентрацией, ниже которой влияние его на свойства чугуна не проявляется. Содержание титана выше 7,8% ведет к легирующему воздействию, повышению усадки и нецелесообразно экономически. Содержание других компонентов в предлагаемом модификаторе является оптимально сбэлгн- сированным для получения чугуна с ко.мпаксл

с

сл ю

00

тной формой продукта и без отбела (вер- тикулярного чугуна)..

Составы предлагаемого и известного модификаторов приведены в табл. 1, а свойства чугуна на их основе - в табл. 2,

Эффективность действия предлагаемого модификатора проверена в опытно-производственных условиях литейного завода на исходном чугуне, содержащем, мас.%: углерод 3,8-4,0; сера 0,008-0,016; марганец 0,2-0,4; кремний 1,7-1,8; хром 0,04-0,06; никель 0,1-0,2; медь до 0,15; титан 0,01-0,03; фосфор 0,04-0,06. Модифицирование чугуна проводят в открытых ковшах чайникового типа. Модификатор с фракциями до 20 мм помещают на дне прогретых ковшей и при 1440-1460°С заполняют исходным чугуном (расход модификатора составляет до 1,6% от массы чугуна в ковше). Объем усадочных раковин определяют по стандартной методике на пробах Кунцова, литейные напряжения определяют на пробах-решетках, теплопроводность измеряют на установке ИТС-400 (образцы диаметром 15 мм и высотой 30 мм).

Предлагаемый модификатор обеспечивает чугуну наименьшее значение объема усадочных раковин и литейных напряжений, наибольшую теплопроводность по

0

5

сравнению с чугуном, модифицированным известным составомюбъем усадочных раковин уменьшается в 1,7-2,3 раза, литейные напряжения в 2,,4 раза, теплопроводность увеличивается в 1,6-1,8 раза.

Формула изобретения Модификатор для чугуна, содержащий магний, кальций и/или барий, редкоземельные металлы, алюминий, углерод, цирконий, кремний, железо, .отличающий- с я тем, что, с целью снижения объема усадочных раковин, величины литейных напряжений и повышения теплопроводности чугуна, он дополнительно содержит азот и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

0

5

0

Магний

Кальций и/или

барий

Редкоземельные

металлы

Алюминий

Кремний

Углерод

Цирконий

Азот

Титан

Железо

0,4-2,8 0,8-4,4

1,8-4,7 0,5-7,8 41-58 0.02-0,65 0,08-4,75 0,008-0,210 0.12-7,80 Остальное

Таблица1

ТаблицаЙ

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу модификаторов, используемых при производстве чугуна с вермикулярным графитом, детали из которого имеют сложную конфигурацию и работают в условиях теплосмен. Цель изобретения - снижение объема усадочных раковин, величины литейных напряжений и повышение теплопроводности чугуна. Модификатор содержит магний, кальций, РЗМ, барий, алюминий, углерод, цирконий, кремний и железо. Он дополнительно содержит азот и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 0,4-2,8

кальций и барий (в сумме или в отдельности) 0,8-4,4

РЗМ 1,8-4,7

алюминий 0,5-7,8

кремний 41-58

углерод 0,02-0,65

цирконий 0,08-4,75

азот 0,008-0,210

титан 0,12-7,8

железо остальное. 2 табл.