Комплексный модификатор Советский патент 1980 года по МПК C22C35/00 

(54) КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР

1

Изобретение относится к областн черной металлургии, в частности к модификаторам для железоуглеродистых сплавов.

Известен комплексный модификатор 1, содержащкй вес.%:

Магний.0-5

Кальций10-40

Кремннй5-55

Редкоземельные металлы0-20

Никель 0-5

Железо4-60

Модификатор характеризуется высоким содержанием кремння и железа, нмеет невысокую и десульфурирующую способность. Железоуглеродистые сплавы, полученные обработкой зтнм модификатором, склонны к тепловому охрупчиванию и укрупнению микрострукту1н 1 отливок в процессе нх охлаждения.

Известен модификатор 2 следующего состава, вес.%:

Магний0,01-4,9

Кальций1,5-9,0

Редкоземельные металлы3,5-50

Барий0,01-10

Никель,10-20

Медь 20,0-30

Оловоi -5

АЛЮМИНИЙОстальное

Недостатком такого комплексного модификатора является большой угар редкоземельных металлов. Отмечается нестабильность процесса модифицирования при использовании составов модификаторов с содержанием кальция до 5%. Ншболее близким к предлагаемому изобреtoтению по техническЫ сущности и достигаемому .результату является модификатор 3, содержащий вес.%:

Магний2-4

Ка;в ций3-19

15

Редкоземе Бьиые

металлы5-30

Ая(ЮМ1арш0,5-15

Селен0,1-10

Железо5-20

20

КремнийОстальное

С лнвки из железоуглеродистых сплавов. Полученные обработкой известным модификатором, имеют недостаточно мелкозернистую структуру и склонность к тепловому охрупчиванию, проявляющуюся в резком уменьшении показателя ударной вязкости материала в процессе охлаждения. При увеличении в спла вах содержания серы, вредных примесей и газов отмечается невысокая десульфурирующая способность модификатора и образование сульфоселенвдов по границам зерен литого металл что снижают показатели ударной вязкости. Целью изобретения является повышение десульфурирующей и дегазирующей способност модификатора, измельчение микроструктуры и увеличение ударной вязкости чугуна и стали Это достигается тем, что предлагаемый комплексный модификатор дополнительно содержит цинк, барий и сурьму при следующем соотношении компонентов, вес.% Магний0,01-4,9 Кальций5,0-30 Редкоземельные металлы1 -20 Алюминий20-60 Железо2,1-5,5 Цинк1-11 Барий,1-10 Сурьма5-15 . Кремний1-7,49 Предлагаемый состав модификатора позволяет глубоко десульфурировать железоуглеродистые сплавы, измельчать структуру литого зерна и получать высокопрочные чугуны и стали с глобулярной формой графита. При ис пользовании его для модифидарования сплавов с повышенным содержанием серы, вредны примесей и газов оптимальная добавка состав ет 0,05-0,07% к весу жидкого металла в литейном ковше. При содержании серы в жел зоуглеродистых сплавах до 0,03% комплексный модификатор вводят в количестве 0,015- 0,035% от веса жидкого металла непосредственно в лиТейную форму. Пример. Модифицируют чугун, выплавленный дуплекс-процессом вагранка дуговая электропечь, следующего состава, вес.%: углерод 2,7; кремний 1,1; маргатец 0,3; сера О, фосфор 0,005. Общее содержание газов в чугуне 0,018 вес.%. Температура модифицирования 1410-1430°С. Комплексные модификаторы укладывают на дно разливочных ковшей (емкостью 180 кг) перед заливкой в них расплавов из раздаточных ковшей (емкостью 2 т). Из модифиUHpoBajiHoro чугуна отливают клиновидные пробы и стандартные 16 мм образцы для механических испытаний. В табл. 1 приведены составы комплексных модификаторов, испытываемых при модифи1и(ровании, а в табл. 2 - свойства модифицированного чугуна после графитизирующего отжига в течение 17,5 ч, а также структура чугуна в литом состоянии и после отжета. Проведены также испытания эффективности использования модификаторов для модифицирования стали, содержащей, вес.%: углерод 1,5; кремний 1,3; марганец 0,3; медь 0,5; хром 0,05; никель 0,1; сера 0,03; фосфор 0,03. и суммарное содержание газов 0,0142%, выплавленной в индукционной электропечи с кварцитовым тиглем емкостью 150 кг. Отливки отжигали на перлито-ферритную структуру в электричзских толкательных электропечах при 980±20°С. В табл. 3 приведены данные о свойствах модифицированной стали при добавке модификаторов в количестве 0,035% в литейную форму.

Таблица 1

Т ;а блица 2

Таблица 3