Модификатор Советский патент 1981 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к разрабо ке комплексных модификаторов для чугунбв. Известен модицикатор для чугунов содержеиций в своем составе магний, кальций, кремний, редкоземельные метгшлы (РЗМ), железо, кремний, алю миний 0-1. Модификатор с высоким содержанием кремния и кальция имеет низкую плотность 2,8-4,2 г/см и поэтому должен принудительно вводиться в. жидкий чугун, что требует дополнительных устройств и усложняет техно логический процесс получения чугуна с шаровидным графитом. Кроме того, такоймодификатор не обеспечивает получение высоких механических свой в толстостенных отливках из чугуна с шаровидным графитом, при высоком содержании кремния в модификаторе практически невозможно получение чу гуна с шаровидным графитом с перлит ной металлической основой. Наиболее близким к изобретению является модификатор Г23 следующег состава, вес. Железо Кремний, марганец, медь, алюминий. (один или более) Кальций Никель Магний РЗМ Однако у этого модификатора при высоком содержании кремния, алюминия и кальция плотность невысокая и он должен вводиться в чугун принудительно, что требует дополнительных устройств для ввода. Даже при содержании кальция на нижнем пределе,модификатор плохо растворяется в жидком чугуне, коэффициент усвоения модификатора не превышает 40-50%. К тому же, он не может быть практически использован при получении толстостенных отливок из чугуна с шаровидным графитом с высокими равномерно распределенными механическими свойствами. Целью изобретения является повышение механических свойств чугуна в толстостенных отливках. Для этого предлагаемый модификатор дополнительно содержит олово и

бор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Медь5-50

Кремний0,5-3,0

Марганец 1-8 Алюминий 0,3-1,0 Кальций2-8

Магний2-10

РЗМ , 2,0-15 Олово0,3-1,0

Бор0,05-0,5

Х елезоОстальное

Предлагаемый модификатор готовил методом брикетирования. Сначала выплавляли сплав медь-кальдий-магнийалюминий-РЗМ.

Сплавы разливали в металлические изложницы и после охлаждения дробили на кусочки с размером зерен до 1 мм. Порошок сплавов смешивали с соответствующим количеством железного порошка марки ПЖ-2, дробленным ферросилицием марки С-75, ферромарганцем и ферросиликоборалом.

Из этой прессовали таблетки диаметром 80 и высотой- 30 мм. Три состава комплексных модификаторов, приготовленных таким образом, представлены в табл. 1.

Указанными модификатбрами обрабатывают чугун состава, вес.%: С 3,32 S i 1,7 Ni 0,25 Mn 0,5 Си 0,15 Сг 0,2 S 0,04 Р 0,07

Образцы для изучения механически свойств и структуры вырезали из пли размером 500 х 500 толщиной 300 мм

в табл. 2 приведены свойства чугуна с шаровидным графитом при обработке известным модификатором (образцы 4-6) и предлагаемым комплексным модификатором (образцы 1-3).

Чугун выплавляли в индукционной печи с кислым тиглем емкостью 160 кг Заливали образцы диаметром 30 и длиной 340 мм.

Образцы испытавали механически и на термическую стойкость, которую определяли на лабораторной установке по появлению трещин на образце.

Результаты приведены в табл. 3.

Таблица

Таблица 2

Известная лигатура

Предлагаемый

комплексный

модификатор

Формула изобретения

Модификатор, содержащий медь, кремний, марганец, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тем, что, с целью повнлшения механических свойств чугуна в толстостенных отливках, он дополнительно содержит бор и олово при следукадем соотношении компонентов, вес.%:

Медь5-50

Кремний 0,5-3,0

Марганец 1-8

Таблица 3

1,8

124

35

52

3,8

176

0,3-1,0

Алюминий 2-8

Кальций 2-10

Магний

0

Редкоземельные

2-15

металлы 0,3-1,(J

Олово 0,05-0,5

Бор.

Железо Остальное

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 кл. 18 в, 1/08, опублик. 1968.