Патент на изобретение №2367688

(54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СЕРОГО ЧУГУНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при модифицировании серого чугуна. Способ включает обработку расплава чугуна свинцовистыми силуминами в количестве 0,3-0,6% от массы расплава. Изобретение позволяет повысить механические характеристики деталей, изготавливаемых литьем, а именно: предел прочности чугуна 440-460 МПа и твердость 490-510 НВ. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к металлургии чугуна и может быть использовано для повышения механических характеристик деталей, изготавливаемых литьем.

Известно использование модифицирующих смесей для повышения всего комплекса свойств, в том числе и механических, отливок из чугуна, например известны способы модифицирования серого чугуна фторопластом, оксидом кремния и шлаком производства синтетического силумина [1, 2].

Наиболее близким к заявляемому является способ модифицирования чугуна смесью, в состав которой входят окислы железа [3].

Однако уровень повышения механических свойств чугуна, обработанного по известному способу, недостаточен.

Задачей предлагаемого способа модифицирования является улучшение механических характеристик чугуна.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в способе модифицирования чугуна, включающего обработку расплава чугуна кислородосодержащим компонентом, в качестве последнего используют свинцовистые силумины в количестве 0,3-0,6% от массы расплава.

Свинцовистые силумины представляют собой сплавы на основе алюминия, содержащие 20-30% кремния, 1-20% свинца, 1-10% оксида алюминия (Аl₂O₃).

Использование свинцовистых силуминов для обработки чугунного

расплава позволяют достичь у чугуна предела прочности _в=440-460 МПа и твердость 490-510 НВ.

Пример. Химический состав чугуна, используемого в качестве шихты, следующий, мас.%: углерод – 4,19; кремний – 0,43; марганец – 0,68; фосфор – 0,13; сера – 0,03; железо – остальное. Расплавление шихтового чугуна и обработку расплава свинцовистыми силуминами проводили в индукционной печи вместимостью 60 кг. Шихтовый чугун расплавляли и доводили температуру до 1300-1360°С, после чего проводили модифицирование свинцовистыми силуминами в количествах 0,3 и 0,6% от массы расплава. После отстаивания расплава и снятия шлака проводили заливку проб в алюминиевый кокиль размером 170×120×15 мм. Из проб изготавливали образцы для металлографического анализа и испытания механических свойств. Полученные результаты приведены на чертеже и сведены в таблицу. Как видно из приведенных результатов, малые добавки свинцовистых силуминов полностью удаляют выделения графита из чугуна (чертеж), за счет чего эффективность данного способа модифицирования чугуна выше по сравнению с известным способом.

Предлагаемый способ модифицирования может быть использован при получении отливок из чугуна на металлургических и машиностроительных предприятиях.

Источники информации

1. Лепинских Б.И. Физико-химические закономерности модифицирования железо-углеродистых сплавов. М.: – Наука, 1986, стр.98.

2. Авт.св. 1548213, кл. C21C 1/08, С22С 35/00, опубл. 1990.

3. Авт.св. 709691, кл. C21C 1/00, опубл. 1980.

Таблица
Способ модифицирования	Количество модификатора, % от массы расплава	Механические свойства
В, МПа	НВ
Известный: смесью, содержащей
окалину железа 45-50%
карбид кальция 10-15%	1	240-260	205-214
плавиковый шпат 5-10%
карбид кремния или его шлам – остальное
Предлагаемый:	0,3	441	492
свинцовистым	0,45	448	505
силумином*	0,6	460	509
* Химический состав свинцовистого силумина в % (вес.): 30 Si; 1-20 Pb; 1-10 Аl2O3; Аl – остальное.

Формула изобретения

Способ модифицирования серого чугуна, включающий обработку расплава чугуна кислородсодержащим компонентом, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего компонента используют свинцовистые силумины в количестве 0,3-0,6% от массы расплава.

РИСУНКИ