Модификатор чугуна Советский патент 1981 года по МПК C22C35/00 C22C12/00 

(54) МОДИФИКАТОР ЧУГУНА

Изобретение относится к литейному .производству, в частности к модифицированию ковкого чугуна.

Известно применение в качестве модификатора ковкого чугуна теллура, который обеспечивает получение при кристаллизации структуры белого чугуна при высокой сумме содержания графитизирующих элементов и значителной толщине отливок. В отливках размером 100x100x200 мм из чугуна, содежащего 2,65% углерода, 1,2% кремния и модифицированного 0,01% теллура, излом получается половинчатым (имеется слабая пятнистость) f1}.

Известно применение в качестве модификатора ковкого чугуна висмута, который принят(Г считать основной отбеливающей добавкой. Высокая отбеливающая способность в нем сочетается с совершенно незначительным замедлением графитизации в твердом состоянии 2 .

Данные модификаторы обладают рядом существенных недостатков. Увеличение содержания кремния в чугуне как один из путей сокращения длительности графитизирующего отжига отливо . вызывает необходимость в увеличении содержания вводимых модификаторов.

т.е. увеличение расхода либо дорогостоящего теллура, либо остродефицитного висмута. Относительно невысокая температура плавления (452, у теллура и 271ОС у висмута) затрудняют ввод модификаторов в металл в чистом виде, что вызывает их значительные потери и недостаточное усвоение в виду значительного угара.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является модификатор для чугуна, представляющий собой смесь 50 вес.% висмута и 50 вес.% теллура ГЗ .

Однако модифицированию чугуна совместным вводом в расплав висмута и теллура в виде механической смеси или по отдельности присущи те же недостатки, что и при модифицировании .только одним из элементов, так как свойства (температура плавления, уд. вес и т.д.) каждого из компонентов остаются без изменения, они практически не влияют на усвояемость друг друга и их потери также велики.

Целью изобретения является повышение технологичности и модифицирующего эффекта.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый модификатор содержит компоненты в следующем соотно-г шении, вес.%;

Висмут40-48

Теллур Остальное Модификатор содержит висмут и теллур в виде сплава.

В этих.сплавах образуются соединения BijTe и , существенно снижгиоцие упругость (парциальное давление) паров теллура и висмута и тем самымПовышающие их усвоение. Эффективность указанных сплавов повышается также в связи с тем, что, в отличие от порошкообразного технического теллура, они легко дробятся на куски оптимального размера и хорошо поглсицаются жидким металлом, так как имеют большу19 плотность и быстро опускаются под зеркало жидкого металла.

Кроме того, температура плавления сплава (586С) выше, чем у каждого из компонентов в отдельности, что также обеспечивает меньший их угар при вводе в метёшл, а, следовательно, и лучшее усвоение и эффективность предлагаемого модификатора.

Ввод модификаторов осуществляется на двух уровнях: 0,001% и 0,005% от веса жидкого металла. Сравнение действия заявляемого модификатора проводилось с действием висмута и теллура при вводе их в металл в механической смеси на тех же уровнях.

Сплав: висмута - 48% теллура - 52%

Сплав: висмута - 44% теллура - 56%

смесь: висмут + теллур

Одна проба оыла залита из исходного чугуна, без ввода модификаторов.

Химический состав модифицированного чугуна и описание макроструктуры излома ступенчатых проб приве5 дбны в табл. 1 и 2.

Таблица 1

2,98 1,76 0,40 0,13 0,120,07

3,10 1,70 0,42 0,12 0,100,08 3,08 1,73 0,43 0,20 0,100,08

2,91 1,79 0,39 0,12 0,110,07

2,95 1,75 0,40 0,12 0,100,07

3,00 1,75 0,45 0,13 0,100,07

3,00 1,71 0,44 0,13 0,120,07

Таблица 2

Сквозной отбел 1-ой ступени 4 мм

Скв(Эной отбел всей пробы

Частичный отбел 2 ступени (Я 8 мм

Сквозной отбел всей пробы

Сквозной отбел 1-ой ступени (Я , мм

Частичный отбел 5-ой ступени (Я 20 мм

Как следует из данных таблиц, при одном и том же вводимом количестве глубина отбела чугуна, модифицированного предлагаемым модификатором, больше, чем у известного, что свидетельствует о лучшем усвоении и, следовательно, более эффективном действии предлагаемого модификатора.

Применение модификатора позволяет уменьшить вводимое количество его в 1,2-1,3 раза для получения отбеленных отливок той же толщины/ что и для прототипа и тем самым сокращает затраты на модифицирование при производстве ковкого чугуна. : Формула-изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Литейное производство 2, 1978, стр. 39.