Модификатор Советский патент 1980 года по МПК C22C35/00 

1

Изобретение относится к питейному произвоаству, в частности к изысканию новых составов модификаторов, используемых при изготовлении изделий из чугуна.

Известен модификатор для чугунов, содержаций 7-21% бария; 8-35% алюминия: 1О-21% кальция; до 25% железа и марганца; кремний - оптальнг.о i

„, 10

Применение этого моаи{1мкатора для обработки чугунов, заливаемых в кокиль, не обеспечивает получения в отливках высоких физико-механических свойств в сочетании с другими эксплуатационными характеристиками, в частности с высокими антифрикционными свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по составу и технической сущности является комплексный модифшса- JQ fop следущего состава, вес.%:

Кремний55-85

Углерод0,2 -1,0

АлюминийДо 2

Кальций2-5

ЖелезоОстальное fz.

При моди1|л1цировании чугуна данным модификатором в количестве 2,О% от веса жидкого металла получают чугун с пределом прочности на разрыв 23- . 25-кг/мм и относительным удлинением 2,9-3,1%.

Недостаток данного модификатора состоит в том, что при изготовлении чугунных отливок с использованием в качест ве литейных форм металлических кокилей наблюдается наличие структурносвободного цементита, что не допускается для отливок, работающих на износ, например гильз тракторных двигателей. Кроме того, отсутствие в модификаторе элементов, стабилизирующих перлит металлической матрицы, например меди или никепя, а Также сильных графитизаторов не позволяет получать отливки, заливаемые в металлические формы, с высокой вэносостойкостьлэ. 3740854 Целью изобретения является улучшение структуры и повышение прочностных и антифрикционных свойств чугуна. Цель достигается тем, что модификатор, содержаний крдамннй, углерод, алю- 5 миний, кальций и железо, дополнительно содержит медь, барий и стронций при следующем соотношении компонентов, вес.%; Кремний45,0-65,0 Медь10,0-25,0 ус 10 вы Барий 0,5-6,0 Стронций 0,5-7,0 Углерод 0,2-4.0 Алюминий 2,5-6,5 Кальций 0,1-5,0 Железо Остальное В лабораторных и опытно-промышленных овиях выплавляют и испытывают состамодификаторов, приведенные в табл. 1, Таблица 1

10 25 11,2

0,5

45

6,0 65

0,67 46,2

3,6 50,2

14,7

5,8 54,3 19,2

3,2 57,4 24,3

0,62 64,3 16,1 58 73

Проверку эффективности действия модификаторов проводят на базовом чугуне, содержащем, вес.%: углерод 3,24; кремний 1,22; марганец 0, хром 0,25; никель О,07; фосфор 0,11; сера 0,05. Чугун выплавляют в индукционной печи емкостью ,ЗО кг. Температура чугуна при модифицировании 1350-14ОО С. Модифицирование осуществляют путем погружения модификатора на дно ковша перед выпуском чу29,5

3,2 31,1 3,2 30,1 3,3 30,О 3,3

3,3 29.8

0,1

7,0

6,5

Остальное

0,2 2,5

5,0 То же О,5

4,0

1,21 1,43 ,3 6,42 2,21 5,53

2,43 ,8 0,38

0,64 4,41 ,72 3,54 3,63

0,32 ,41 4,73

3,96 2,81 ,8

0,54 0,57 0,37

0,84 0,86 1,72

гуна из печи. Количество вводимого модификатора 2,О% от веса жидкого чугуна. Для исследования структуры и механических свойств чугуна отливают образцы диаметром 5,10,30,60 и 12О мм.

Механические свойства и структура чугунов, модифицированных испытываемыми составами модификаторов, приведены в табл. 2.

-Таблица 2,

П,ГдЗ,Гд4

220 220 П95,ГдЗ,Гд4 225 П,Гда Гд4 225 П, Гд4 230 П. Гд4

Микроструктура чугуна в образцах пиаметром 5,10,30,6О и 12О мм - перлитная с содержанием до 5% феррита, без 20 следов структурно-свободного цементита. ,

Проверка предложенного модификатора показывает его большую эффективность при получении чугуна по сравнению с известным модификатором. Так предел прочности 25 чугуна пр) растяжении повышается на 6,1 кг/мм ; стрела прогиба - на О,55мМ; относительная износостойкость - на ЗО- 45%; твердость - на 20-30 ИБ . При этом размер включений графита модифицирован-30 ного чугуна предложенным модификатором уменьшается на 25-30 мкм.

Описываемый модификатор можно применять для получения качественных отливок, изготовляемых заливкой металла в метал- 35 лические формы. Фор-мула изобретения

Модификатор, содержащий кремний, углерод, алюминий, кальций и железо, отПродолжение табл. 2

личающийся теч что, с цепью улучшения структуры, повышения прочностных и антифрикаионных свойств чугуна, он дополнительно содержит медь, барий и стронций при следующем соотношении ком понентов, вес.%:

45,0-65,0

Кремний 10,0-25,0 Медь 0,5 -6,0 Баряй 0,5-7,0 Стронций 0,2-4,0 Углерод 2,5-6,5 Алюминий 0,1-5,0 Кальций Остальное Железо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США Н 3765875, кл. 75-130, 1974.