Смесь для легирования внутренней поверхности изложниц Советский патент 1982 года по МПК B22C3/00 B22D27/18 

(5) СМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗЛОЖНИЦ

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, Б частности к изготовлению чугунных изложниц для разливки стали. Известна поверхностио-модифициру кадая краска, содержащая порошкообраз ный магний, карбид кремния, натриевое жидкое стекло и воду и использу емая для нанесения на стержни, оформ ляющие внутреннюю поверхность излож ниц 1. Известна также смесь для поверхностного легирования литых деталей, содержащая карбид бора и гидролизованный этилсиликат 123. Недостатком известной смеси является слабое модифицирующее ее действие, т. е. она позволяет только легировать по8ерхностн1 й слой чугунной детали. Углерод, выделившийся 8 процессе графитизации чугуна, имеет сильно развитую поверхность, что вызывает поверхностное обезуглероживание при высокотемпературном нагреве, А этоу в свою очередь, не позволяет получать достаточно высокую стойкость изложниц. Известно, что введение небольшого количества магния в состав чугуна приводит к образованию шаровидного сферического) графита, что является наиболее благоприятным с точки зрения предупреждения поверхностного обезуглероживания. Модифицирование асего чугуна, из которого отливаются изложницы, требует сравнительно большого количества магния , введение которого в чугун сопряжено с определенными трудностями. Целью изобретения ;8лпется одновременное легирование и модифицирование внутренней поверхности изложницы, повышения ее эксплуатационной стойкости Поставленная цель достигается тем что в смесь, содержащую карбид борз и гидролизованный этилсмликат, еведен металлический магний при следую щем соотношении компонентов, вес,: Карбид бора Гидролизовонный этилсиликат Металлический магний12 20 Содержание карб| да бора в количе стве 13-20 вес. объясняется оптимальностью С8ОЙСТВ получаемого ле гированного поверхностного слоя. Уменьшение содержания карбида бора ниже 13 приводит к заметному ослаб лению легирующего эффекта. Увеличение содержания карбида бора свыше 201 приводит к подавлению модифицирующего воздействия магния, т. е. исчезает то воздействие., из-за кото рого и производят изменение состава известной смеси. Аналогичное положение создается при Bfai6ope количества металлическог магния в смеси. При содержании его менее 12 слабо проявляется модифицирующее воздействие, а повышение содержания сверх 20 приводит к подавлению гфоцесса легирования слоя бромом. Содержание в смеси гидролизованного этилсиликата в количестве вес,% объясняется наилучшими условиями сцеплен 1Я смес с окрашиваемой поверхностью. Уменьшение содержания гчдролизованного зтилсиликзта менее бО вес, приводи к ухудшению сцепления смеси с повер иостью формы из-за высокой вязкости смеси, а увеличение его содержания свыше 75 вес.% вызывает повышенный расход его мз-зз высокой впитываемости в объем формы и, соответствен но, ослабление поверхностного слоя формы, В процессе заполнения формы мета .лом смесь покрывающая форму или стер жень, частично смешивается с металлом, модифицируя его по всей толщин стенки. Оставшаяся часть покрытия, взаимодействуя с расплавленным мета лом, растворяется в поверхностном слое, легируя и модифицируя его в более полной степени. Пример, Проводят исследования предложенной смеси с верхними, нижним и средним значениями содержания ингредиентов путем нанесения ее на поверхность стержня, оформляю щую внутреннюю полость изложницы. Нанесение производят перед сборкой формы для отливки изложниц. Смесь используют следующих составов с содержанием компонентов, весД Карбид бора Гидролизованный 75 68 60 этилсиликат Металлический 12 16 20 магний Составляющие смешивают механическим путем до получения равномерного взаимного распределения. Покрытие производяткистью в один слой. Сухие составляющие вводят s виде порошков зернистостью 40-50 мкм. После нанесения смеси стержни просушивают при 250-280°С S течение ч. Прочность сцепления с поверхностью стержня вполне достаточная. Отслаивания и осыпания покрытия до сушки и после нее не наблюдается. В собранную форму с нанесенным покрытием на стержень заливают металл. Заполнение формы металлом при заливке происходит без отклонений: отслаивания частей формы, кипения металла не наблюдалось. В табл. 1 и 2 приведены основные составы и физико-технологические свойства смеси. Стойкость изложниц с использованием предлагаемой смеси увеличивается на 10. Расход смеси на одну изложницу массой в 10 т составляет 6 кг. Экономический эффект от использования предложенной смеси только в условиях Коммунарского металлургического завода составит 150-200 тыс. руб. в год за счет сокращения удельного расхода изложниц на 1,5-2 кг на 1 т стали. Таблица Карбид бора Магний металлическийЭтилсиликат гидро68 67 65 лизованный

Седиментационная устойчивость, %

Кроющая способность

Толщина слоя покрытия, мм

Стойкость изложниц (количество наливов)

Формула изобретения

Смесь для легирования внутренней поверхности изложниц, включающая карбид бора и гидролизованный этилсиликат, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости изложниц, она дополнительно содержит металлический магний при следующем соотношении компонентов, весД:

Карбид бора 13-20

Гидролизованный

этилсиликат 60-75

Таблица 2

95 93 90

Слой ровный без трещин и включений

0,12-0,13 0,12-0,15 0,18-0,20

60-65

63-65

60-65

Металлический

12-20 магний

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1970.