Модифицирующая смесь для чугуна — SU 1098970 (original) (raw)
10 2-5 30 Изобретение относится к литейно- му производству и может быть использовано для внутриформенного модифицирования серого чугуна.Известен графитизирующий модиФикатор для чугуна Ц следу 1 ощего 5 состава, мас.3:Силикомишметалл 5-25Силикокальций 30-55Силумин 15-30Литейныйкокс 10-30Однако для ввода такого модификатора требуется перегрев металла выше 1400 ОС из-за наличия в силикомишметалле тугоплавких компонентов. Графитизирующий эффект достигается при высоком расходе модификатора (0,4-0,8 мас,Ъ) .20Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для модифицирования чугуна (2) содержащего состава, мас.%:25Техническая. борнаякислотаСиликокальций 30-40Силикобарий 15-30Графит ОстальноеОднако известная модифицирующая смесь зашлаковывается при температуре жидкого чугуна ниже 1380 из-за 35 присутствия в ней кальция, что не позволяет использовать ее для внут" риформенного модифицирования отливок с более низкой температурой заливки. Кроме того, расход смеси 40 большой и составляет 0,3-0,4 мас.В.Целью изобретения является уменьшение удельного расхода смеси, снижение температуры ее усвоения и повышение прочности чугуна. 45Поставленная цель достигается тем, что модифицирующая смесь для чугуна, содержащая графит и компонент, содержащий силикобарий, дополнительно содержит алюминиевую пудру, а в качестве компонента, содержащего силикобарий, используют Ферросиликобарий при следующем соотношении компонентов, мас.%:Графит 20-30Алюминиевая55пудра 2-5ферросиликобарий б 5-78Модификатор является механической смесью молотого ферросиликоба рия (Фракция менее 1 мм) с порошкообразным графитом и алюминиевой пудройВ состав известной смеси входят сильные графитизирующие элементы, 65 как алюминий, углерод, кремний, барий, которые препятствуют образованию сТруктурно-свободного цементитав отливках и выравнивают размерыграфитных включений в тонких и толстых сечениях отливки, что в конечном результате приводит к выравниванию прОчности металла в этих сечениях. Смесь не ошлаковывается приконтакте с жидким чугуном и полностьюусваивается при температуре расплава выше 1300 С, что не требует дополнительного перегрева металла выше температуры заливки формы.П р и м е р. Эффективность модифицирующей смеси оценивают внутриформенной обработкой серого чугуна при заливке проб ступенчатойтолщины 3, 15 и 40 мм и клиновыхпроб на отбел. Площадь реакционнойкамеры 18,0 см, удельный расходметалла через камеру 0,2 кг/с см,продолжительность заливки 9 с, металлоемкостьформы 32,5 кг, Чугун, выплавленный в индукционной печиИСТ-О, 16, содержит, мас.Ъ: углерод 3,34, кремний 1,67, марганец 0,82фосфор 0,11, сера 0,09, хром 0,08,никель 0,05. Металл заливают при1300 1320 оС,.При исследовании используют модификаторы, состав которых приведенв табл. 1. Результаты исследованийприведены в табл, 2 и З.,Для сравнения проведено исследование известного состава (21, содержащего, мас.Ъ:техническая борная кислота 3, силикокальций 35, силикобарий 22, граФит 30Как видно из табл. 2 составы 2 -4предлагаемой модифицирующей смеси1при расходе 0,1-0, 15 мас.Ъ предотвращают отбел в острых кромках клиновых проб, Кроме того, в результатестабилизации размеров включений графита при модифицирования чугуна предлагаемой смесью повышается прочность в различных сечениях отливок.Использование предлагаемой модифицирующей смеси по сравнению сизвестными обеспечивает следующиепреимущества: для усвоения модификатора не требуется перегрева жидкого чугуна выше температуры, регламентированной жидкотекучестью расплава, что снижает энергозатраты наплавку, стабилизация размеров граФитных включений в тонких и толстыхсечениях отливок повышает эксплуатационные характеристики литых деталей, уменьшается расход модификатора в 2-3 раза, что снижает себестоимость чугунного литья, при этомв кромках и тонких сечениях отливок предотвращается возможность появления структурно-свободного цементита.Экономический эффект от внедрения изобретения превышает 63 тыс.руб. в год,1098970 Таблица Алюминиевая пудра 33 60 65 30 25 72 20 78 Составмодификатора Глубинаотбела,ЬЩ 40 40 15 Исходныйчугун 9,2 163 76 78 132 0,05 87 76 124 0,10 0,6 72 0,15 117 0,3 70 78 90 0,2 72 0,0 63 65 59 77 О., 0 86 68 79 0,05 0,1 69 72 0,10 0,0 75 0,15 66 0,0 89 70 76 0,1 0,05 0,10 74 78 67 0,0 73 64 69 0,15 0,0 Расходмодификатора,мас;Ъ 0,05 0,10 0,15 Составмодификатора Содержание компонентов,мас.Ъферро- Графитсилико- барий Размеры графитных включений, мкм, при толщине ступени пробы, мм Та блица 2 Прочность чугуна при растяжении, мПа, притолщине ступенипробы, мм 214 161 227 194 230 203 236 207 239235 248 237 253 248 239 229 241 242 257 251 242 227 247 243 254 252(известный) 125 75 3,1 0,30 117 92 74 2,8 0,40 Таблица 3 Усвоение модификатора, Ъ от исходной массы,в реакционной камере при температуре, С Состав модификатора58 63 48 Составитель Н. ШепитькоРедактор Н. Джуган Техред А.Бабинец, Корректор В. Бутяга Заказ 4323/22 Тираж 603. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составмодификатора. Расходмодифи-катора,мас.Ъ Глубинаотбела,мм Размеры графитных включений, мкм, при толщине ступени пробы, мм Прочность чугуна при растяжении, мПа,притолщине ступенипробы, мм 216 196 229 207 231 226 225 183 228 201 233 204