Модифицирующая смесь Советский патент 1992 года по МПК C22C35/00 C21C1/10 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству высокопрочного чугунй с шаровидным графитом.

Для получения высокопрочного чугуна применяются различные модификаторы как в виде сплавов так и механических смесей.

Известен состав модифицирующей смеси, в которой содержание элементов взято в пропорции магний: ферросилиций: гра- фит 1:4:1 1.

Однако обработка чугуна этим модификатором сопровождается большим пироэф- фектом и низким усвоением магния из-за его высокого содержания в смеси. Чугун, обработанный этой модифицирующей смесью, затвердевает с отбелом в тонких сечениях отливки, причем для его устранения необходим высокотемпературный отжиг или вторичное модифицирование.

Наиболее близкой к изобретению по составу является модифицирующая смесь, содержащая магний, графит, силикомишме- талл и ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

магний10...15

графит18...30

силикомишметалл2...2 5

ферросилицийостальное 2.

Недостатком известной смеси является низкая степень усвоения магния, низкие механические свойства, износостойкость и жаростойкость.

Цель изобретения - повышение степени усвоения матнйя, повышение механических свойств, износостойкости и жаростойкости в агрессивных средах.

Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая магний, графит и ферросилиций дополнительно содержит нитрид кальция, пятиокись ванадия, окись титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

магнии

графит

окись титана

Пятиокись ванадия

нитрид кальция

ферросилиций

12...18 15...25 8...10 6...S 15...10 остальное.

Для определения оптимального состава модифицирующей смеси исследованы степень усвоения магния, содержание цементита в структуре чугуна, его механические

сл

С

vi о сл

N3 СА)

Јь

свойства, износостойкость и жаростойкость, Испытание на износостойкость в агрессивных средах проводили на роликах диаметром 30 мм при Р 75 кгс/мм2 и 0,624 см/с с угловой скоростью опережа- ющего ролика 15,2 об/мин при комнатной температуре в Парах смеси соляной и серных кислот (аналогичные условия работы конической пары прямозубых колес). Сравнительные данные по интенсивности изна- шиёания приведены втёбл. 2.

Модифицирование чугуна проводится сендвич способом. Расход предлагаемого модификатора и прототипа одинаков и составляет 1,0... 1,3% от массы жидкого метал-

/1Э.

Модифицирующие смеси подают в койш в упакованном виде. Модифицирующие смеси изготавливают простым перемешиванием компонентов в лабораторных бегунах. Для изготовления смесей применяют порошок магния ГОСТ 6001-51), ферросилиций ФС75 ГОСТ 1415-78), пятиокись ванадия, двуокись титана, нитрид кальция ТУ 6-09-107;-75 и измельченный графит электродного боя.

Составы модифицирующих смесей приведены в табл. 1, а химический состав чугуна, его структура и механические свойства-в табл. 2.

Испытание на жаростойкость проводилось в лабораторных термических печах без

защитной атмосферы на образцах диаметром 10 мм и длиной 10мм в предварительно прокаленных алундовых тиглях.

Как видно из табл. 2, степень усвоения магния у предлагаемых составов модифицирующей смеси выше, чем у известного, 3 наличие первичного цементита в структуре чугунов не обнаружено. Введение в состав модифицирующей смеси нитрида кальция, пятиокиси ванадия и окиси титана повышает физико-механические свойства в 1,5...1,9 раза, износостойкость в агрессив ных средах в 3...4 раза, жаростойкость в 2...2,5 раза.

Формула изобретения

Модифицирующая смесь, содержащая магний, графит и ферросилиций, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени усвоения магния, повышения механических свойств, износостойкости и жаростойкости, она дополнительно содержит нитрид кальция, пятиокись ванадия и окись титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

магний12...18

графит15...25

окись титана8...10

пятиокись ванадия6...8

нитрид кальция10-15

ферросилицийостальное

Использование: в производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Сущность изобретения: модифицирующая смесь дополнительно содержит нитрид кальция, пятиокись ванадия, окись титана при соотношении компонентов, мас.%: магний 12...18, графит 15..25, окись титана 8- 10, нитрид кальция 10.. 15, ферросилиций - остальное. 2 табл.

Составы модифицирующих смесей

Таблица 1

Химич ский состм чугуна, «го структур н механически с ойств

Т бпиц«}

на не hbhHocTkO