Модификатор Советский патент 1980 года по МПК C22C35/00 

(5) МОДИФИКАТОР

1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к модифицированию чугунов комплексными сплавами.

Известен модификатор чугуна 5 следующего состава, вес.%:

Кремний23-25

Железо -5-7

АлюминийОстальное

Однако этот модификатор не обеспечивает высокую степень графитиэации чугуна,

Наиболее близким к предлагаемо1у по составу и технической сущности явшется модификатор 2 следующего со- 15 :тава, вес.%:

Кремний10-16

Железо5-9

АлюминийОстальное

Однако при использовании для об- 10 работки чугуна данного состава модификатора в количестве 1-2% ОТ расхода жидкого металла за счет высокого содержания в нем алюминия в микроструктуре чугуна наблюдаются значи- 25 тельные включения цементита, что .приводит к поверхностному отбелу отливок, ухудшению их обрабатываемости и снижению физико-механических . свойств металла, поэтому дантА со- 30

став целесообразнсз применять для- отливок, охлаждающихся с малыми скоростями. При производстве тонкостенного литья этот состав не может обеспечить получение отливок без отбела с высокими физико-механическими свойствами. Кроме того, применение известного состава модификатора не приводит к заметному улучшению размеров и формы графитовых включений:

Цель изобретения - разработка состава модификатора, обеспечивающего уменьшение размеров и улучшение формы графитовых включений, устранение отбела -в тонкостенных отливках и повышение физико-механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый модификатор для чугуна дополнительно содержит хром и индий при следующем соотношении компонентов tвес.%:

Кремний10-25

Железо10-15

Хром10-25

Индий 15-30

АлюминийОстальное

Увеличение в составе модификатора кремния и железа до 20-40% и повышение количества карбидообразующего элемента аллюминия с дополнительным

вводом хрома и индия обеспечивает получение тонкостенных чугунных отливок без отбела и с высокими.фйзико-маханическими свойствами.

Введение хрома и индия в состав модификатора позволяет измельчи гь зерно, улучшить форму графитовых включений, что положительно влияет как на повышение механических свойст чугуна, так и на уменьшение склонно9ТИ его к отПелу и образованию (усадочной пористости и усадочных раковин,f

Индий в составе чугуна выполняет роль сильного элемента-модификатора а хром - роль перлитостабилизирующего элемента.

Проверку эффективности действия модификатора проводят на базовом чугуне, содержащем, вес.%Jуглерод 3,5; кремний 1,6; марганец 0,5; серу О,03; фосфор 0,04; железо остальное.

Чугун расплавляют в индукционной печи емкостью 30 кг. Температура чугуна при модифицировании находится в пределах 13бО-1380 С. Модифицирование проводят путем погружения модификатора перед выпуском чугуна на дно

Содержание в модификаторе кремния в пределах 10-25% приводит к измельчению графита, равномерному его распределению, что способствует повышению механических свойств чугуна.

Содержание железа в.модификаторе определяется условиями его выплавки в промышленных печах и составом исхо дных шихтовых материалов и в первую очередь количеством в составе шихты ферросплавов. Пределы по содержанию железа установлены экспериментально.

Пример. В лабораториях и опытно-производственных условиях изготовляют и испытывают составы модификаторов приведенные в табл.1.

Таблица 1

Остальное

ковша. Количество вводимого модификатора составляет 1,5% от веса жидкого чугуна.

Для исследования структ ры и механических свойств чугунов модифициров нных известным и предлагаемым 40 составом, заливают трефовидные пробы и образцы диаметром 5,10 и 20 мм.

В табл. 2 приведены механические свойства и структура исследованных

лк чугунов.„, -

5Таблица2.

Исходный чугун до ввода модификатора имеет предел прочности при растяжении .18 кгс/мм предел прочности nipK изгибе 42 кгс/мм и твердость 180 НВ.

Микроструктура чугуна, модифицированного предлагаемым модификатором,в образцах диаметром 5,10 и 20 мм перлитная с содержанием до 5% феррита, цементит в структуре.чугуна отсутствует. В чугунах образцов 5,10 и 20мм модифицированных известным составом модификатора, в структуре имеются включения карбидов до 6%.

Проверка предлагаемого состава модификатора показывает его эффективность при получении чугунов с по вышенными физико-механическими свой, ствами, перлитной структурой и без отбел9.

Формула изобретения

Модификатор,. содержащий кремний, железо и алюминий, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения размеров и улучшения формы графитовых включений, устранения отбёла в тонкостенных отливках и повышения физико-механических свойств, он дополнительно содержит хром и индий

при следующем соотношении компонентов

вес.%: .

Кремний10-25

Железо10-15

Хром10-25

o

Индий15-30

АлюминийОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 № 535368, кл. С 22 С 35/00, 1975.