Модификатор Советский патент 1981 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлур гии и может быть использовано при получении чугуна. Известен модификатор следующего состава, вес.%: Магний Железо 0,2-10 Кальции Остальное, Кремний данный состав модификатора предназначен дрш модифицирования железо углеродистых сплавов, в частности для производства высокопрочного чугуна 1. Недостатком данного состава моди фикатора является относительно высо кое содержание в нем магния и кальция, т.е. основных элементов, спосо ствующих образованию шаровидного графита в чугуне. Высокое содержани магния приводит к повышенному пироэффекту при модифицировании и его ликвидации в отливках. Высокая концентрсщия кальция приводит к заметн му ошлаковыванию модификатора тугоплавкими окислами при вводе в жидки чугун и ухудшению услоения компонен тов модифицируемым расплавом. Это н дает возможность использовать данны состав модификатора для модифицирования чугунов с целью повышения их физико-механических свойств, особенно с повышенными пластическими свойствами. Цель изобретения - повышение физико-механических свойств чугуна, особенно относительного удлинения. Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый модификатор дополнительно содержит теллур, индий и углерод при следующем соотношении компонентов, вес.%: 5-10 Магний 0,1-2,5 Кальций 5-35 Кремний 0,5-5 Теллур 0,5-15 0,5-4,5 Углерод Остгшьное Железо Индий введен в качестве модифицирующего элемента, действие которого эффективно в комплексе d теллуром и углеродом. Положительное действие этих элементов в указанных пределах сказывается на повышении физико-механических свойств, особенно относительного удлинения. Индий совместно с углеродом нейтрализует карбидообразующее действие теллура, который повышает прочностные свойства чугуна Содержание индия и теллура в модификаторе меньше их нижнего предела не способствует заметному повышению физико-механических свойств металла, а превышение этих элементов выше верхнего предела приводит к увеличению склонности чугуна к отбелу.Введение в состав модификатора углерода в количестве 0,5-4,5% совместно с кремнием способствует устранению образования первичных карбидов, препятствует получению отливок с отбелом, а также уменьшает усадочную пористость и усадочные раковины в чугуне. Нижний предел углерода в модификаторе (0,5%) ограничивается технологическими условиями выплавки модификатора При содержании в модификаторе более 4,5% углерода он при плавке всплывает и удаляется в шлак.

Пример, В лабораторных и опытно-производственных условиях изготавливают и-испытывают составы комплексных модификаторов, приведенные в табл.1. Составы модификаторов 1 и 2 соответствует известному, а составы З-б - предлагаемому. Проверку эффективности действия модификатора проводили на базовом чугуне, содержащем, вес.%: -углерод 3,6, кремний 2,0, марганец О ,3, сера 0,03, фосфор 0,04 и железо остальное. ,

Чугун расплавляют в индукционной печи емкостью 30 кг. Температура чугуна при модифицировании находится

в пределах 1400-1430 С. Модифицирование проводят путем погружения модификатора перед выпуском чугуна на дно ковша. Количество вводимого модификатора составляло 25% от веса жидкого чугуна.

Для исследования структуры и механических свойств модифицированных чугунов заливают трефовидные пробы и образцы диаметром 5,10 и 30 мм. Механические свойства чугунов, модифицироранных предлагаемым и известным составами модификаторов, приведены в табл. 2.

Проверка предлагаемого состава модификатора показывает, что эффективность при получении высокопрочных чугунов с повышенными физико-механическими свойствами повышается. Так, предел прочности при растяжении повышается на 17-20 кгс/мм , относительное удлинение - на 3,8-4%, ударная вязкость - на 2-2,2 кгм/см (по сравнению с применением известного состава модификатора). Процесс модифицирования проходит спокойно, без

5 выплесков металла, с малым пироэффектом и дымовьщелением, что важно с точки зрения техники безопасности для обслуживающего персонала.

Предварительный расчет ожидаемого

Q экономического эффекта составит 8,7-9,2 руб. при производстве 1 т годных отливок за счет повышения физико-механических свойств чугуна в 1,3-1,4 раза и относительного удлинения в 1,7 раза.

Таблица

8,4Остальное ,3То же2,5350,50,54,5

0,155150,5

0,418,44,25,52,3

2,128,62,111,43,8

14,6 12,1

Остальное То же

Таблица 2