SU1328065A1 - Composition for modiefying iron in mould - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам дл  получени  высокопрочного чугуна с шаровидным графитом модифицированием в литейной форме. Цель изобретени  - улучшение качества высокопрочного чугуна за счет рафинировани  его от серы и неметаллических включений и повьшение ударной в зкости . Состав включает магний гранулированный , криолит и ферросштикомагнийбариевую лигатуру при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: магний гранулированный 1-5; криолит 0,1-5; ферросиликомагнийбариева  лигатура , содержаща  10-20 мас.% бари , остальное. Рафинирование чугуна от серы и сульфидных включений обеспечиваетс  за счет совместного ввода в состав ферросиликомагнийбариевой лигатуры и криолита. Барий усиливает- рафинирующее воздействие магни , св зыва  кислород и серу в неметаллические включени . В присутствии криолита последние укрупн ютс  и полнее улавливаютс  элементами литниковой системы, в частно сти цетробеж- ным шлакоуловителем. Поэтому чугун в отливке становитс  чище по сере и неметаллическим включени м. Повышение ударной в зкости чугуна при отрицательных (-60°С) и положительных () температурах обусловлено модифицирующим воздействием ферросиликомагнийбариевой лигатуры, котора  обеспечивает формирование в литой структуре чугуна ферритной металлической .основы и существенное снижение внутрикристаллйческой ликвации кремни . 2 табл. с S (Л сThis invention relates to a foundry, namely, compositions for producing high-strength nodular cast iron by modifying in a mold. The purpose of the invention is to improve the quality of high-strength cast iron by refining it from sulfur and non-metallic inclusions and reducing toughness. The composition includes granulated magnesium, cryolite and ferro-shticular magnesium barium ligature in the following ratio of ingredients, wt.%: Granulated magnesium 1-5; cryolite 0.1-5; ferrosilicon-magnesium ligature containing 10-20 wt.% barium, the rest. Refining of pig iron from sulfur and sulphide inclusions is ensured by the joint introduction of barium ligature and cryolite into the composition of ferrosilicon magnesium barium ligature. Barium enhances the refining effect of magnesium by binding oxygen and sulfur to non-metallic inclusions. In the presence of cryolite, the latter are enlarged and more fully captured by the elements of the gating system, in particular, by the centrifugal scrubber. Therefore, cast iron in the casting becomes cleaner for sulfur and non-metallic inclusions. Increasing the toughness of cast iron at negative (-60 ° C) and positive () temperatures is due to the modifying effect of ferrosilicon magnesium barium alloy, which ensures the formation of ferritic metallic iron in the cast structure of cast iron. and a significant reduction in the intracrystalline silicon segregation. 2 tab. with S (L with

Description

10ten

2020

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам дл  получени  высокопрочного чугуна с шаровидным графитом модифицированием в литейной форме.This invention relates to a foundry, namely, compositions for producing high-strength nodular cast iron by modifying in a mold.

Цель изобретени  - улучшение качества высокопрочного чугуна за счет рафинировани  его от серы неметаллических включений и повышени  ударной в зкости.The purpose of the invention is to improve the quality of high-strength cast iron by refining it from sulfur of non-metallic inclusions and increasing toughness.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.The essence of the invention is as follows.

В составе дл  модифицировани  чугуна в литейной форме, включающем маг- g НИИ гранулированный, криолит и железо-кремний-магниевую лигатуру в качестве последней примен етс  ферро- силикомагнийбариева  лигатура при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: магний гранулированный 1-5, криолит 0,1-5 и ферросиликомагнийба- риева  лигатура остальное.In the composition for modifying pig iron in a casting mold, including magma g of the scientific research institute granulated, cryolite and iron-silicon-magnesium alloy, the latter uses ferro-silicon-magnesium barium alloy with the following ratio of ingredients, wt.%: Granulated magnesium 1-5, cryolite 0 , 1-5 and ferrosilicomagnium barium ligature the rest.

Магний гранулированный  вл етс  сфероиндицирующим модификатором. При контакте сло  модифицирующего соста-, на с расплавом в реакционной камере образующиес  пары магни .барботируют i насыпной слой состава и обуславливают , наиболее полное взаимодействие ингредиентов состава с чугуном При- этом магний усваиваетс  жидким металлом и обеспечивает формирование шаровидного графита в чугуне. Криолит выполн ет роль флюса, улучшает смачиваемость частиц состава расплавом и способствует агрегации неметаллических включений - продуктов взаимодействи  состава с компонентами чугуна, прежде всего, с кислородом и серой. В результате усиливаетс  процесс пропитки насыпного сло  состава , ускор ютс  прогрев и растворение его,нижележащих частиц, укрупнение неметаллических включений создает благопри тные возможности дл  их удалени  из расплава. Введение в состав ферросиликомагнийбариевой лигатуры позвол ет стабильно получать феррит- ную структуру металлическойосновыMagnesium granulated is a spheroinductive modifier. When a layer of modifying composition comes into contact with the melt in the reaction chamber, the resulting pairs of magnesium barrage i the bulk layer of the composition and cause the most complete interaction of the ingredients of the composition with the iron. In this case, the magnesium is absorbed by the liquid metal and ensures the formation of spherical graphite in the iron. Cryolite plays the role of a flux, improves the wettability of particles with a melt composition and promotes the aggregation of non-metallic inclusions — the products of interaction of the composition with the components of cast iron, primarily with oxygen and sulfur. As a result, the process of impregnation of the bulk layer of the composition is enhanced, the heating and dissolution of its underlying particles are accelerated, and the enlargement of non-metallic inclusions creates favorable opportunities for their removal from the melt. The introduction of ferrosilicon-barium ligature into the composition makes it possible to stably obtain the ferrite structure of the metallic base.

металлические включени . В присутствии криолита последние укрупн ютс  и полнее улавливаютс  элементами литниковой системы, в частности центробежным шлакоуловителем. Таким образом, предупреждаетс  их попадание в отливку . Так, при исходном содержании в расплаве чугуна 0,04% серы за счет св зывани  его в сульфиды и улавливани  их в центробежном шлакоуловителе количество серы в отливке снижаетс  до 0,015%.metal inclusions. In the presence of cryolite, the latter are enlarged and more fully captured by the elements of the gating system, in particular the centrifugal cesspool. Thus, they are prevented from entering the casting. Thus, with the initial content in the molten iron of 0.04% sulfur, due to its binding to sulphides and trapping them in a centrifugal scavenger, the amount of sulfur in the casting is reduced to 0.015%.

В составе используют ферросиликомагнийбариевую лигатуру следующегоIn the composition of the use of ferrosilicon-barium ligature of the following

УHave

состава, мас.%: магний 2-8; барий 10-20; кремний 40-60 и железо остальное . Расход состава составл ет 0,7- 0,9 и 1,2-1,4% от металлоемкости формы при содержани х серы 0,02-0,04% соответственно. Ростав в виде однородной смеси порошкообразных материалов с размером частиц 0,5-8 мм засыпают в реакционную камеру, располо- 2g женную в литейной форме, перед заполнением последней жидким металлом. ,composition, wt.%: magnesium 2-8; barium 10-20; silicon 40-60 and iron else. The consumption of the composition is 0.7–0.9 and 1.2–1.4% of the metal intensity of the mold at sulfur contents of 0.02–0.04%, respectively. Growth in the form of a homogeneous mixture of powdered materials with a particle size of 0.5–8 mm is poured into a reaction chamber located in a 2g mold, before filling with the latter with liquid metal. ,

Варианты испытанных составов приведены в табл. 1, а свойства чугуна, полученные при их. использовании вVariants of the tested compositions are given in table. 1, and the properties of cast iron, obtained with them. use in

30 табл. 2.30 tab. 2

Пр.именение состава обеспечивает снижение содержани  серы в чугуне отливки в 2 раза, уменьшение внутри- кристаллической ликвации кр.емни  вThe name of the composition reduces the sulfur content in cast iron by 2 times, reducing the intracrystalline segregation of the red iron in

35 Фбрритной металлической матрице в35 fbrrritna metal matrix in

2,5-3 раза, повышение ударной в зкости в 1,6-1,7 и 2,1-2,4 раза при температурах 20 и соответственно.2.5–3 times, toughness increase 1.6–1.7 and 2.1–2.4 times at temperatures of 20 and respectively.

Реализаци  состава позвол ет снизить затраты на модифицирование чугуна за счет удешевлени  модифицирующей смеси и уменьшени  ее расхода в 1,5 раза.The implementation of the composition allows to reduce the cost of modifying the cast iron due to the cheapening of the modifying mixture and reducing its consumption by 1.5 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 4040 4545 Состав дл  модифицировани  чугуна в литейной форме, содержащий магний гранулированный, криолит и ферросиличугуна в литом состо нии. За счет об- комагниевую лигатуру, отличаю- работки чугуна барием достигаетс  щ и и с   тем, что, с целью улучше- уменьшение внутрикристаллической ликвации кремни . Эти факторы обеспечивают повышение ударной в зкости чугуни  качества высокопрочного чугуна за счет рафинировани  его от серы и неметаллических включений и повына при положительных и отрицательных температурах. Барий, кроме того, усиливает рафинирующее воздействие магни , св зыва  кислород и серу в неA composition for modifying cast iron in a mold containing granulated magnesium, cryolite and ferrosiluchug in a cast state. Due to the obmagneous ligature, a distinction in the treatment of cast iron with barium is achieved by the fact that, in order to improve the reduction of the intracrystalline silicon segregation. These factors provide an increase in the toughness of cast iron to the quality of high-strength cast iron by refining it from sulfur and non-metallic inclusions and increasing at positive and negative temperatures. Barium also enhances the refining effect of magnesium by binding oxygen and sulfur in non металлические включени . В присутствии криолита последние укрупн ютс  и полнее улавливаютс  элементами литниковой системы, в частности центробежным шлакоуловителем. Таким образом, предупреждаетс  их попадание в отливку . Так, при исходном содержании в расплаве чугуна 0,04% серы за счет св зывани  его в сульфиды и улавливани  их в центробежном шлакоуловителе количество серы в отливке снижаетс  до 0,015%.metal inclusions. In the presence of cryolite, the latter are enlarged and more fully captured by the elements of the gating system, in particular the centrifugal cesspool. Thus, they are prevented from entering the casting. Thus, with the initial content in the molten iron of 0.04% sulfur, due to its binding to sulphides and trapping them in a centrifugal scavenger, the amount of sulfur in the casting is reduced to 0.015%. В составе используют ферросиликомагнийбариевую лигатуру следующегоIn the composition of the use of ferrosilicon-barium ligature of the following УHave состава, мас.%: магний 2-8; барий 10-20; кремний 40-60 и железо остальное . Расход состава составл ет 0,7- 0,9 и 1,2-1,4% от металлоемкости формы при содержани х серы 0,02-0,04% соответственно. Ростав в виде однородной смеси порошкообразных материалов с размером частиц 0,5-8 мм засыпают в реакционную камеру, располо- женную в литейной форме, перед заполнением последней жидким металлом. ,composition, wt.%: magnesium 2-8; barium 10-20; silicon 40-60 and iron else. The consumption of the composition is 0.7–0.9 and 1.2–1.4% of the metal intensity of the mold at sulfur contents of 0.02–0.04%, respectively. Growth in the form of a homogeneous mixture of powdered materials with a particle size of 0.5–8 mm is poured into a reaction chamber located in a mold, before the latter is filled with liquid metal. , Варианты испытанных составов приведены в табл. 1, а свойства чугуна, полученные при их. использовании вVariants of the tested compositions are given in table. 1, and the properties of cast iron, obtained with them. use in табл. 2.tab. 2 Пр.именение состава обеспечивает снижение содержани  серы в чугуне отливки в 2 раза, уменьшение внутри- кристаллической ликвации кр.емни  вThe name of the composition reduces the sulfur content in cast iron by 2 times, reducing the intracrystalline segregation of the red iron in Фбрритной металлической матрице вFbrrit metal matrix in 2,5-3 раза, повышение ударной в зкости в 1,6-1,7 и 2,1-2,4 раза при температурах 20 и соответственно.2.5–3 times, toughness increase 1.6–1.7 and 2.1–2.4 times at temperatures of 20 and respectively. Реализаци  состава позвол ет снизить затраты на модифицирование чугуна за счет удешевлени  модифицирующей смеси и уменьшени  ее расхода в 1,5 раза.The implementation of the composition allows to reduce the cost of modifying the cast iron due to the cheapening of the modifying mixture and reducing its consumption by 1.5 times. Формула изобретени Invention Formula комагниевую лигатуру, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью улучше- comagne ligature, which is distinguished by the fact that, with the aim of improving ни  качества высокопрочного чугуна за счет рафинировани  его от серы и неметаллических включений и повы55 шени  ударной в зкости, указанна  лигатура дополнительно содержит барий в количестве 10-20 мас.%, а ингредиенты состава имеют соотношение, ма:с.%:neither the quality of high-strength cast iron due to its refining from sulfur and non-metallic inclusions and increased toughness, the specified ligature additionally contains barium in an amount of 10-20 wt.%, and the ingredients of the composition have a ratio, mA: s.%: Магний гранулирЪваиный 1-5Granular Magnesium 1-5 Криолит0,1-5Cryolit0,1-5 Ферросиликомагнийбариева  лигатураFerrosilicon magnesium bar master alloy 96,596.5 20 С 60°С20 С 60 ° С 1480 11201480 1120 1500 11751500 1175 Составитель И.Куницкаг  Редактор Г.Гербер Техред м.Ходанич. Корректор С.Шекмар /Compiled by I. Kunitskag Editor G. Gerber Tehred M. Khodanych. Proofreader S. Shekmar / Заказ 3430/13 Тираж 740ПодписноеOrder 3430/13 Circulation 740 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 Ферросиликомагний- бариева  лигатура с содержанием бари  10-20 мас.%Ferrosilicon-magnesium barium master alloy with barium content of 10-20 wt.% ТаTa 96,996.9 94,594.5 9292 92,592.5 Таблица 2table 2 izi:izi: 1490 11201490 1120 1525 11601525 1160