Брикет для модифицирования чугуна — SU 1548240 (original) (raw)
)5 С 22 С 35/00 ОПИС РЕТЕН вод арпенко,вич 1983.СССР 1984.(54) БРИККТ ДЛЯ МГУНА(57) Изобретениелургии и может бы ВАНИЯ ЧУ 1,4 чес 2 т к металовано юси сп ь Изобретение от ургии, в частнос оставов брикетов ания чугуна.Цель изобретен ических и технол 1 осится к метал ти к разработкемодифициро г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПЮТ СССР Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельсУ 1002362, кл. С 21 С 1/ОАвторское свидетельствУ 1109442, кл. С 21 С 1/ООДИФИЦИР ия - повышение мехагических свойств чу уна.Требуемый эффект модифицированияи повышение технологических свойств чугуна достигается при концентрации ферросиликоциркония в брикете от 3 до 7 мас.%. При содержании ферросиликоциркония до .Змас.% его модифицирующее влияние низкое, дисперс. ность структуры чугуна оказывается недостаточной, снижаются механические, технологические свойства чугуна и его стабильность. При увеличении концентрации ферросиликоциркония более :7 мас.% наблюдается неод 2при ковшовой обработке чугуна, Цель изобретения - повышение механических и технологических свойств. Новый брикет для модифицирования чугу на содержит, мас.%: силикобарий 7-26; железо-кремний-магний-кальциевая лигатура 35-55, иттрий 13-18; нитриды марганца 3-10; Ферросиликоцирконий 3-7, алюминий 3-20 Дополнительный ввод в состав брикет иттрия, нитридов марганца и ферросиликоциркония позволяет в результате обработки чугуна повысить его механические свойства: 6 8 в 1,03- 1,08 раза, Х в 3-3,5 раза, КСИ в6-1,5 раза, а также технологикие свойства: Ь в 1, 13-1, 18 раза. нородность структуры, нестабильност технологических и механических свойств модифицированного чугуна, увеличивается содержание вермикулярного графита в структуре.Ввод иттрия в количестве 13 - 18 мас.% увеличивает сфероидизацию графита, жидкотекучесть, число центров кристаллизации при его затвер- . девании, содержание феррита в структуре, трещиностойкость, что способствует повышению стойкости при контактно-ударном нагружении и упруго- пластических свойств. При содержании иттрия более 18 мас.% увеличивается содержание неметаллических включений и снижаются технологические свойства, стабильность модифицирования и механические свойства, Обработка чугуна модИФицирующимибрикетами с содержанием иттрия менее 13 мас.,% сопровождается недостаточным модифицирующим эффектом и нестабильностью получаемых результатов, большим содержанием вермикулярного графита в структуре. ЗО 50 При введении в состав модифици". рующего брикета нитридов марганца усиливается его рафинирующее, модифицирующее и раскисляющее влияние, увеличивается количество центров, что способствует,измельчению струк,туры и повышению стабильности технологических свойств модифицированного чугуна. При концентрации нитридов марганца до 3 мас.% его рафи нирующее и модифицирующее влияние недостаточны, а при увеличении содержания нитридов марганца более 10 мас.7 получается большая концентрация неметаллических включений не достигается дальнейшего повышения технологических свойств и их стабильности.Железо-кремний-магний-кальциевая . лигатура (ЖКМК) при концентрации 35-55 мас.% обеспечивает получение чугуна без пластинчатого графита. При содержании лигатуры ЖКМК в сос" таве брикета более 55 мас,% усили" вается пироэффект и снижается ста - бильность структуры и технологических свойств.35При содержании силикобария менее 7 мас.% снижается стабильность модифицирующего и графитизирующего эффекта брикета, а увеличение содержания силикобария более 26 мас.% 40 удорожает процесс модифицирования без существенного повышения механических и технологических свойств и их стабильности.Стальная дробь в брикете снижает модифицирующий эффект и технологические свойства модифицированного чугуна и их стабильность, поэтому она исключена иэ состава брикета.П р и м е р. Брикеты получают в коксогазовых вагранках на шихте из литейных чугунов, чугунного лома ивозврата производства. Производятковшевую обработку чугунов, содержащих, мас.7.: углерод 3,0-3,2; кремний 2, 2-2,3; марганец 0,5-0,6; хромдо 0,06; никель до 0,2; сера до 0,05; фосфор 0,05-0,06; железо остальное. Расход предлагаемого брикетамодификатора составляет 0,257 отмассы расплава,Для получения брикета предлагаемого состава используют измельченныйдо фракции 0,05-2 мм силикобарий,лигатуру ЖКМКфракции О, 1-0, 2 мм,иттрий металлический, порошки нит- .ридов марганца и ФерросиликоцирконийФракт 1 ии 0,05-2 мм. Исходные материалымеханически перемешивают в катковыхмельницах и подвергают гидростатическому прессованию с удельным давлением 2000 МН/мЛитые технологические пробы измодифицированного чугуна отливаютпо известной технологии. Оценку жидкотекучести проводят по спиральнойпробе Кери, а трещиностойкости - натехнологической звездообразнойпробевысотой, 146 мм, Оценку структуры производят металлографическим методомпо известной. технологии,Заливку чугуна производят в сырыепесчано-глинистые формы, Механические испытания проводят на образцах влитом состоянии.В табл. 1 приведены составы брикетов для модифицирования, а в табл.2 -технологические и механические свойства модифицированных чугунов.Металлрграфические исследованияпоказали, что Форма графитовых включений в чугуне шаровидная и вермикулярная, Ударную вязкость определяютна образцах 10 х 10 х 55 мм с полукруглым. надрезом на копре.Как следует из табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав брикетаиттрия, нитридов марганца и ферросиликоциркония позволяет повыситьмеханические свойства: Ьв 1,031,08 раза, д в 3-3,5 раза, КСИ в1,46-1,5 раза, а также технологические свойства: Ь в 1, 13 - 1, 18 раз,Формула и з обретенияБрикет для модифицирования чугуна,содержащий силикобарий, железо-кремний-магний-кальциевую лигатуру иалюминий, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения механических и технологических свойствчугуна, брикет дополнительно содержит иттрий, нитриды марганца и ферросиликоцирконий при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Силикобарий 7-26Железо-кремниймагний-кальциевая3-7 3-20 Та блица Состав брикета, мас.т Брикет длямодифицирования чугуна Силико- Лигатубарий ра ЖКМК НитридымарганЦЙ ферро- Иттрий Алюмисиликоко 0 Известный Предлагаемый1 2 55 0,25 35 3 45 6 55 ф 1 13 16 18 0 0,25 3 0,25 0,25олнительно еодержится 20 мас.Х и м е. ч а н и е. В известном брикетстальной дроби. Таблица СредняяжидкотеПределпрочностиприрастяучесть ж МПа 0-650 1,2 10 вест 6,2 70 ШЗО 450 4 5 Предла гаемый 461 14,482 16,490 15,Ш 88 В 12 Ш 98 В 02 Ш 89 В 11 18,8 17,6 18,2 815 835 820 3 форма графитовых включений в чугуне: Ш - шаровидная,В в , вермикулярная. П ечан Составитель Н.Косторной Редактор И.Дербак ТехредЛ.Сердюкова. Корректор И,ЭрдейиЗаказ 115 Тираж 485ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открыт5, Раушская наб., д. иям при ГКНТ СС/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 Брикет для мо- дифицирования чугуна Форма графитовыхвключенийв чугуне,Относительноеудлинение, Х Трещиностойкость ,чугуна,Стойкостьпри контактно-ударномнагружении,цикл 720-735 3,8 10 750-770 4,9 10 730-760 4,5 10 Расходбрикетаот массымодифицируемогочугуна,Х УдарнаявязкостькДж/м