Модификатор Советский патент 1979 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к вопросу модифицирования чугуна комплексными сплавами. Известен модификатор 1 для чу гуна следующего состава, вес.%: Хром 20,0 - 60,0 Кремний 15,0 - 35,0 Редкоземельные металл Иттрий Стронций 0,3 - 2,5 Углерод Остальное Железо Недостатком данного модификатор является то, что при изготовлении чугунных отливок с использованием в качестве литейных форм металличе ких кокилей в микроструктуре чугун наблюдается наличие структурносвободного цементита, что не допускае ся для отливок, работающих на изно например, гильз двигателей. Цель изобретения - разработка с тава модификатора для чугуна, обес печивакядего снижение температуры его плавления и улучшение усвоения чугуном, повышение прочностных и а тифрикционных свойств чугуна. Поставленная цель достигается тем, что пре.цлагаемый модификатор дополнительносодержит барий, алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Хром3,0-10,5 Кремний45-65,5 РЗМ цериевой и иттриевой групп 0,01-2,5 Стронций 0,01-2,0 Барий0,01-3,0 Алюминий0,2-5,5 Кальций0,1-5,0 Углерод0,3-4,2 ЖелезоОстальное Наличие в модификаторе бария повышает его модифицирующее действие и значительно уменьшает склонность чугуна к получению в микроструктуре структурносвободного цементита. Оптимальным содержанием бария является 0,01-3,0%. Увеличение содержания бария больше 3,0% приводит к появлению ферритных сторочек вокруг графитовых включений и снижению ппочностных свойств чугуна. Алюминий способствует уменьшению температуры плавления сплава и повышению степени его усвоения. Кроме того, он является сильным модифиинрующим элементом. При содержании в модификаторе меньше 0,2% алюминия он преистически не влияет на темпера туру плавления и степень усвоения сплава чугуном, а при увеличении ег количества больше 5,5% в чугуне нач нают появляться окисные пленки, при |водящие к олижению прочностных свой металла. Ввод в состав модификатора кальция способствует повышению числа центров зарождения графитовых включений в жидком чугуне. При содержании кальция в количестве меньшем 0,1% его влияние на микроструктуру и свойства чугуна оказьшается незна чительным, а при увеличении его содержания больше 5,0% в микроструктуре чугуна появляется повышенное количество неметаллических включений и уменьшаются прочностные свойства металла . Пример . Для выплавки сплавов , соответствующих по химическому составу сплаву-прототипу и модификатору предлагаемого состава использовали ферросилиций, ферросиликохром, силикокальций, мииметалл, алюминий и сплавы, содержащие стронций и барий. Выплавку сплавов про- водили в индукционной печи МГП-102. Химический состав и свойства исследуемых сплавов приведены в табл. 1. Таблица

Температура плавления,с 1385 1375 12951320. Степень усвоения, % 72-76 71-78 81-85 Примечание

Исследования показали, что пред;Лагаемый. модификатор имеет более низкую температуру плавления и большую бтепень усвоения жидким чугуном..

Для исследования влияния сплавов, представленных в табл. 1, на изменение свойств чугуна использовали исходный чугун, выплавленный в печи / ДСП-(3,5. Химический состав исходного чугуна следующий, вёс.%: углерод 3,56; кремний 1,38; марганец 0,86; хром 0,11; никель 0,07; сера 0,04 и фосфор 0,09.

После расположения чугун перегревали до 1460 + 1.,Выдерживали в печи и при охлаждении металла до выливали его порциями в ковш в который присаживали 1,2% одного из сплавов. После перемешивания и очистки шлака чугун заливали в форлы с опытными образцами .

Изменение свойств чугуна при обработке его исследуемыми модификаторами приведено в табл. 2. Составы с обозначением 1 и 11 соответствуют сплаву-прототипу. Сплав III содержит по сравнению с предлагаемым составом модификатора больше кремния, а сплав VIII меньше кремния и больше хрома. Сплавы с обозначением iJ.-VII соответствуют составу предлагаемого модификатора и содержат различное йоличество входящих в него элементов. 1307- 1315- 1318- 1325- 13601330 1335 1330 1345 1370. 80-85 82-86 82-87 80-86 75-80

Таблица 2