Модификатор Советский патент 1982 года по МПК C21C1/00 C22C35/00 

1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве ковкого чугуна.

Известен модификатор на основе теллура, вводимый в количестве 0,010,2 от веса чугуна 1.

Недостатками известного модификатора является то, что он не обеспечивает повышение механических свойств ковкого чугуна в отливках и не измельчает структуру. Большой расход модификатора и высокий угар снижают эффективность использования данного модификатора и повышают стойкость отливок.

Наиболее близким к предлагаемому по содержащимся компонентам и достигаемому эффекту является модификатор для ковкого чугуна, содержащий, вес.%: карбида бора 15-30, карбида кремния 70-85. Модифицирование чугуна известным модификатором проводят при 1380-1460°С. После графитизирующего отжига в течение 16-18 ч

структура модифицированного чугуна состоит из перлита и феррита (околб 40%), а механические свойства соответствуют ковкому чугуну марок J КЧ-33-8 и КЧ-35-10 2.

Недостатки известного модификатора заключаются в том, что он,во-первых , не предотвращает выделения свободного углерода в период первичной кристаллизации чугуна, а во-вторых,

10 в период вторичной кристаллизации вызывает образование крупных включений графита в небольшом количестве (49-72 включения на 1 мм площади шлифа). Это приводит к снижению ме15ханических свойств ковкого чугуна в отливках с толщиной стенок 12-40 мм.

Цель изобретения - предотвращение выделения свободного углерода в пе20риод первичной кристаллизации чугуна, повышение количества крупных включений графита в период вторичной кристаллизации и повышение механичесних свойств ковкого чугуна в отливках. , Это достигается тем, что известный модификатор для ковкого чугуна, включающий карбид бора и карбид кре ния, дополнительно содержит цинк и ферромарганец при следующем соотношен1 компонентов, весД: Карбид бора15-27 Цинк11-23 Ферромарганец7-15 Карбид кремния35-67 Дополнительное введение цинка и ферромарганца, являющихся антиграфи тизаторами, в чугун доэвтектическсг состава исключает выделения свободного углерода в период первичной кристаллизации а отливках с толщиной стенок до 0 мм. Модификатор вводят при температуре чугуна ЙОО1 40°С. в количестве 0,012-0,035% от веса металла в ковше. Примеры выполнения составов моди фикатора с предельными и средними значениями входящих компонентов при ведены в табл. 1. Для модифицирования используют ч гун с содержанием 2,2-2,8 вес.% углерода и 0,95-1, вес. кремния, выплавляемого в производственных условиях дуплекс-процессом вагранка дуговая электрическая печь. Модификатор вводят при температуре распла ва 1 00-Ui 0C. В табл. 2 приведены данные о вли нии описываемого и известного модификаторов на структуру и свойства чугуна доэвтектического состава. Механические свойства получают при испытании стандартных 16 мм образцов после их графитизирующего отжига в толкательных электропечах по следующему режиму: нагрев до в течение 3,5 ч выдержка 1,5-3,0 ч, охлаждение с печью до 670 и последующее охлаждение на спокойном воздухе . Оптимальными являются модификаторы составов, так как выход за границы по содержанию цинка 1123 вес.% и ферромарганца 7-15 вес.% приводит к ухудшению структуры и снижению механических свойств ковкого чугуна. Количество включений графита на 1 мм площади шлифа при увеличении содержания ферромарганца более 15 и цинка более 23 в модификаторе снижается. При снижении содержания ферромарганца ниже 7% и цинка ниже 11% в модификаторе в отливка:; с толщиной стенок 0 мм наблюдается появление выделения свободного углерода Сотсера в период первичной кристаллизации чугуна с суммарным содержанием углерода и кремния ,154,25 вес.%. Производственные испытания показывают , что при использовании предлагаемого модификатора исключается . брак отливок с толщиной стенок до 0 мм по структуре и достигается экономия 7,0 руб. на тонну годного литья из ковкого чугуна. Таблица 1

Предложенный

Известный

что, с целью предотвращения выделения свободного углерода в период первичнойкристаллизации чугуна, увеличения количества крупных включений графита и повышения механических свойств чугуна в отливках, он дополнительно содержит цинк и ферромарганец при следующем соотнбшении компонентов, весД:

Таблица 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Патент США № 2253502, кл. 75-123, IStl.

2. Авторское свидетельство СССР № 616325, кл. С 22 С 35/00, 1977