Графитизирующая смесь Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 C21C1/10 

Изобретение относится к металлургии, а именно.к комплексным графитизирующим модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок из высокопрочных чугунов с повышенной стойкостью против многократного удара и циклической долговечностью.

Целью изобретения является повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности.

Графитизирующая смесь содержит фер- росиликобарий, висмут, азотированный ферроцерий, лантан, плавиковый шпат и медную стружку при следующем соотношении компонентов, мае. %:.

Ферросиликобарий42-62

Висмут2-5

Азотированный ферроцерий 21-28 Лантан8-15

Плавиковый шпат2-7

Медная стружка2-6

N Дополнительное введение азотированного ферроцерия усиливает модифицированное влияние смеси, обеспечивает измельчение структуры и повышение упру- гопластических свойств чугуна, что способствует увеличению сопротивляемости против многократного удара и циклической долговечности. При содержании в смеси азотированного ферроцерия более 28 мас.% увеличивается концентрация неметаллических включений в структуре, снижается ее однородность, уменьшается сопротивляемость против многократного удара и циклическая долговечность. При концентрации азотированного ферроцерия менее 21 мас.% дисперсность структуры низкая, а упру- гопластические свойства недостаточны.

Лантан введен как сильный раскисли- тель и сфероидизатор графита, повышающий упругопластические свойства: ударную вязкость, стойкость против многократного

4J

Os

удара и циклическую долговечность. Его содержание принято от 8 мас.%, с которого начинает проявляться сфероидизи|эующее влияние и повышение стойкости против многократного удара, и ограничено концентрацией 15 мас.%, выше которой появляет- 1ся угар и нестабильность механических свойств, снижается циклическая долговечность.

Плавиковый шпат рафинирует и модифицирует жидкий чугун, снижает содержание неметаллических включений и повышает пластические свойства, что обеспечивает существенное повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности. При концентрации до 2 мас.% его рафинирующее влияние недостаточно, а характеристики упругопластических свойств и циклической долговечности низкие. При увеличении содержания плавикового шпата (более 7 мас.%) повышается угар компонентов, укрупняется структура и. снижается циклическая долговечность и сопротивляемость многократным ударам.

Введение 2-6 мас.% медной стружки обеспечивает повышение графитизирую- щей способности, смеси, снижение и выравнивание твердости чугуна.увеличение литейных свойств и повышение циклической долговечности и стойкости против многократного удара. При снижении содержания медной стружки (менее 2 мас.%) снижается графитизирующая способность смеси, циклическая долговечность и сопротивляемость многократным ударам. При увеличении концентрации медной стружки {более 6 мас.%) повышается ликвация, неоднородность структуры и свойств и снижается циклическая долговечность и сопротивляемость против многократного

удара.

Ферросиликобарий в количестве 42 - 62 мас.% - эффективная раскисляющая, модифицирующая и графитизирующая составляющая смеси, способствующая повышению упругопластических свойств чугуна. При его содержании более 62 мас.% повышается угар смеси, неоднородность структуры , его упругопластических свойств и циклической долговечности. При концентрации его менее 42 мас.% снижается графитизирующая способность смеси, сопротивляемость многократным ударам и циклическая долговечность.

Висмут является поверхностно-активной модифицирующей добавкой, измельчающей структуру чугуна и повышающей стойкость против многократного удара и циклическую долговечность. При концент

рации более 5 мас.% проявляется его отбеливающее влияние, что снижает упругопла- стические свойства и циклическую долговечность. При концентрации его до 2 мас.% измельчение структуры и повышение циклической долговечности и упругопластических свойств недостаточны.

Пример. Графитизирующие смеси получают механическим перемешиванием в 0 Катковых лабораторных смесителях измельченных до фракции 0,05 - 5 мм ферросили- кобария, азотированного ферроцерия, медной стружки, плавикового шпата, металлического лантана и висмута гранулирован- 5 ного. Гранулированный висмут и измельченную медную стружку вводят после введения и перемешивания в течение 1- 2 мин остальных компонентов смеси. Графитизирующие смеси вводят EJ бумажных паке- 0 тах в литейные ковши при температуре расплава 1380 - 1410°С в количестве 0,4% от массы жидкого чугуна после сфероидизи- рующей обработки магниевой лигатурой чугуна, содержащего, мас.%: углерод 3,2-3,4; 5 кремний 1,8 - 2,0; марганец 0,4 - 0.6; сера до 0,06; хром до 0,07; железо остальное.

В табл.1 приведены составы графитизи- рующих смесей, используемых для модифицирования чугуна опытных плавок; в табл.2- 0 данные механических свойств модифицированных чугунов с использованием графити- зирующих смесей в количестве 0,45% от массы расплава.

Стойкость против многократных ударов 35 определяют на установке МУИ 600 при симметричном изгибе на образцах диаметром 10 мм при нагрузке 30 кг. Испытания на циклическую долговечность определяют на трубных заготовках диаметром 30 - 35 мм, а 40 ударную вязкость - на образцах 10x1 Ох 55 мм с полукруглым надрезом диаметром 2 мм. Графитизирующую способность определяют на стандартных образцах диаметром 12 мм после выдержки в течение 2 45 ч при 750 - 760°С микроструктурным методом.

Как видно из табл.2, модифицированные чугуны при обработке предлагаемыми составами графитизирующих смесей име- 50 ют более высокие характеристики циклической долговечности и стойкости против многократных ударов, чем при обработке известной графитизирующей смесью.

Формула изобретения

Графитизирующая смесь, содержащая Ферросиликобарий и висмут, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости против многократного удара и циклической долговечности, она дополнительно содержит азотированный ферроце- рий, лантан, плавиковый шпат и медную стружку при следующем соотношении компонентов. мас.%:

Ферросиликобарий42-62

роцерий

2-5 21-28 8-15 2-7 2-6

Изобретение относится к металлургии, а именно к комплексным графитизирующим модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок из высокопрочных чугунов с повышенной стойкостью против многократного удара и циклической долговечностью. Целью изобретения является повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности. Графитизирующая смесь содержит, мас.%: ферросиликобарий 42-62

висмут 2-5

азотированный ферроцерий 21-28

лантан 8-15

плавиковый шпат 2-7, медная стружка 2-6. Использование смеси позволяет увеличить стойкость против многократного удара на 220-310 циклов и увеличить циклическую долговечность на 1,4-3,1 тыс.циклов. 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2