Модифицирующая смесь для чугуна Советский патент 1991 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характери- стикамигерметичностии

трещиностойкости.

Цель изобретения - повышение циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая углеродсодержащий материал, силикомарганец, известково-фосфористый шлам и чугунную стружку, дополнительно содержит буру, карбид кремния и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Углеродсодержащий материал 10-22

Карбид кремния3-7

Силикомарганец10-15

Известково-фосфористый

шлам7-11

Бура12-17

Сурьма2-7

Чугунная стружкаОстальное

Дополнительное введение сурьмы в модифицирующую смесь связано с ее высокой поверхностной активностью, способностью увеличения числа центров кристаллизации, что повышает модифицирующую способность смеси и технологические свойства чугуна. При концентрации сурьмы до 2 мас.% ее модифицирующее влияние оказывается недостаточно, поэтому модифицирующая способность смеси и технологические свойства чугуна низкие. При увеличении концентрации (более 7 мае %) сурьма полностью не растворяется в металлической основе, выделяется по границам зерен и снижает его трещиностойкость, технологические и упру- гопластические свойства.

О

XJ

00

00

00

СЛ

Бура оказывает перлитизирующее влияние и очищает границы зерен структуры от неметаллических включений, повышает удельную герметичность и механические свойства чугуна.

Присутствие в модифицирующей смеси более 17 мас.% буры ведет к образованию зон серого чугуна и снижению механических свойств, поэтому содержание буры ограничено этой концентрацией. Присутствие в модифицирующей смеси менее 12 мас.% буры ведет к снижению графитизирующей способности.

Силикомарганец при содержании в смеси более 10 мас.% ухудшает форму графита, увеличивает склонность к короблению и снижает упругопластические свойства. При уменьшении его концентрации до 10 мас.% литейные свойства и трещиностойкость при сварке литых деталей недостаточны. Изве- стково-фосфористый шлак в жидком чугуне способствует повышению устойчивости жидкой фазы, увеличивает количество центров графита, их измельчению и повышению пластических свойств чугуна.

Карбид кремния оказывает раскисляющее влияние и повышает стабильность отруюуры и механических свойств, удельную герметичность и циклическую трещино- стойкость. ЕГО влияние на трещиностойкость и удельную герметичность чугуна начинает сказываться с концентрации 3 мас.%, однако при увеличении содержания его (более 7 мас.%) укрупняется структура и снижаются трещиностойкость, механические свойства и удельная герметичность.

Пример. Для обработки используют чугун, содержащий, мас,%: углерод 3,4; кремний 2,2; марганец 0,57; хром 0,05; фосфор 0,05; сера 0,05; железо остальное.

Опытные плавки чугунов проводят в индукционных печах. Температура расплава в период выпуска из электропечи 1460°С,

Для приготовления модифицирующей смеси используют следующие: сурьму Cyl, бой электродов, карбид кремния черный КЧ-63, буру техническую, изве- стково-фосфористый шлам, содержащий 42 мас.% СаО и 30 мас.% P20s, чугунную стружку и силикомарганец.

Модифицирующие смеси получают измельчением до фракций 0,01-0,35 мм и перемешиванием исходных материалов в бегунах в течение 3-5 мин. Модифицирую- щие смеси присаживают в бумажных пакетах на зеркало расплава в печи за 5-10 мин до выпуска в ковш в количестве 0,15% от массы расплавленного металла.

Циклическую трещиностойкость опре- деляют в условиях высоких скоростей нагру- жения по стандартной методике УР (ударное растяжение) на установке 2097 КМ- 5М с использованием образцов сечением 10 х 10 мм. Точность изготовления образцов не нижебквалитетапоСТСЭВ 144-75. Продолжительность испытаний 1 гс, величина энергии испытаний 20 Дж/см2. Величину трещиностойкости определяют длиной трещин в образцах после испытаний. Удельную герметичность определяют на гидравлических стендах на образцах диаметром 50 мм. Толщина рабочей части испытываемых образцов 5,5 мм.

Составы испытанных смесей и резуль- таты испытаний приведены в таблице.

Как видно из полученных данных, предлагаемая модифицирующая смесь обеспечивает более высокие характеристики герметичности и трещиностойкости в срав- нении с известной модифицирующей смесью.

Формула изобретения Модифицирующая смесь для чугуна, содержащая углеродсодержащий материал, силикомарганец, известково-фосфористый шлам и чугунную стружку, отличающая- с я тем, что, с целью повышения циклической трещиностойкости и удельной герметичности чугуна, она дополнительно содержит буру, карбид кремния и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродсодержащий материал10-22

5 Карбид кремния3-7

Силикомарганец10-15

Известково-фосфористый шлам7-11

Бура12-17

0 Сурьма2-7

Чугунная стружкаОстальное

Изобретение относится к металлургии, а именно к комплексным модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок с повышенными характери- стикамигерметичностии трещиностойкости. Цель изобретения - повышение циклической трещиностойкост и удельной герметичности чугуна. Для этого модифицирующая смесь содержит углерод- содержащий материал, силикомарганец, из- вестково-фосфористый шлам, буру, карбид кремния, сурьму и чугунную стружку при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродсодержащий материал 10- 22; карбид кремния 3-7; силикомарганец 10-15; известково-фосфористый шлам 7-11; бура 12-17; сурьма 2-7; чугунная стружка остальное. Дополнительный ввод в состав смеси буры, сурьмы и карбида кремния способствует повышению в 2-3 раза характери- стик трещиностойкости и на 20-30% удельной герметичности чугуна. 1 табл. (Л С