Смесь для модифицирования чугуна Советский патент 1992 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к литейнрму производству, а именно к модифицированию высокохромистого износостойкого чугуна.

В настоящее время в практике литейного производства начинают применяться комплексные модификаторы, состоящие из химически активных, поверхностно-активных, карбидообразующих элементов и кремнийсодержащих веществ.

В качестве химически активных элементов используются Ва, Са, Al, Ce, Sr, La и другие элементы, образующие устойчивые соединения с находящимися в растворе кислородом и серой. Широк и спектр поверхностно-активных веществ: Bi, Se, Те, Pb, Sb. Карбидообразующие элементы дают устойчивые при температурах расплавленного чугуна соединения с углеродом. Это W, V, NB, Cr, Mo. Ti и т.д. Кремнийсодержащие добавки, входящие в состав комплексных модификаторов, как правило, изготавливают на основе ферросилиция или силикокальция

путем растворения в них Ва, Si и других близких к ним элементов.

Общий недостаток перечисленных аналогов заключается в том, что отсутствует четкая система подбора компонентов. Заявлено большое количество составов, в которых отсутствуют представители отдельных групп и наоборот без обоснованной необходимости в состав вводятся несколько представителей одной группы, что усложняет изготовление модификатора, не повышая ее эффективности.

Наиболее близкий к предлагаемому описан состав комплексного модификатор в положительном решении (по заявке № 4482748/31-02, прототип), где с целью ликвидации транскристаллизации предложен комплексный модификатор, включающий 3-24 AI, 3-30 В; 0,6-2,1 Bi и SiCa остальное. Известный модификатор позволяет до 2,5 мм снизить глубину транскри- сталл изации в отливках и вследствие этого существенно повысить, механические ха(Л

С

Nj

сл ю чэ

00

VI

рактеристики и особенно ударную вязкость. Этот модификатор обладает существенными недостатками. Основными из них является дефицитность Bl и В и достаточно широкая полоса остаточной травскри- сталлитной структуры на поверхности отливок.

Целью изобретения является снижение стоимости модификатора, достигаемое за счет замены BI и В другими менее дефицитными элементами,

Указанная цель достигается благодаря тому, что комплексный модификатор, содержащий химически активный, поверхностно- активный, карбидообразующий элемент и кремнийсодержащую добавку в качестве поверхностно-активного элемента содержит свинец, а в качестве карбидообразующе- го - ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%

AI3-24

V3-30

РЬ,0,6-2,1

Силикокальций Остальное

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав модификатора отличается от известного введением новых поверхностно- активного и карбидообразующего элементов.

Заявляемый модификатор является более дешевым за счет исключения дефицитных В и В.

Для исследования эффективности модифицирующего действия модификатора, в

состав которого входят РЬ и V, проведена серия экспериментов, в ходе которой чугун марки ИЧ270Х18 плавили в силитовой печи, нагревали до 1450°С, после чего в нее вводили вначале вместе V+AI+PB, а затем от- дельноспустя 15 C SiCa. Величина добавки составляла 0,3 % от массы металла. Модификатор вводили в виде смеси измельченных 75% FeV, кусочков алюминия и свинца, а

также измельченного 30% SICa. Часть металла заливали в кварцевые ампулы 22 мм с целью получения образцов для определения глубины транскристаллизации (А), а остальной расплав использовали для отливки

стандартных проб для определения ударной вязкости (КС).

Из таблицы следует, что между глубиной транскристаллизации и ударной вязкостью наблюдается обратная связью чем уже

зона транскристаллизации, тем выще ударная вязкость. Эксперименты показали, что V и РВ являются полноценными заменителями В и В, а стоимость их на порядок ниже.

Формула изобретения Смесь для модифицирования чугуна, содержащая алюминий и силикокальций, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости при сохранении уровня механических свойств чугуна, она дополнительно содержит свинец и ванадий при следующем соотношений компонентов, мас.%: алюминий - 3,0-24,0; свинец - 0,6-2,1; ванадий - 3,0-30,0; силикокальций - остальное.

Использование- модифицирование высокохромистого износостойкого чугуна. Сущность изобретения: дополнительным ввод в состав смеси свинца и ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 3-24, свинец 0,6-2,1; ванадий 3-30; силикокальций остальное При использовании предложенного состава смеси для модифицирования обеспечивается снижение затрат на модифицирование чугуна при сохранении уровня его механических свойств. 1 табл.