SU1625897A1 - Modifier for cast iron - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, а именно к составу комплексных модификаторов дл  чугуна. Цель изобретени  - повышение графити- зирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разностенных отливках, снижение стоимости модутфикатсра. Модификатор , включающий углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, со- - дердит в качестве углеродсодержащегс материала сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%: сажистое железо с 20-30% углерода 10-40; кремнайсо- ферросплав с добавками активных элементов 60-90. Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов из груп- пм, включакщей барий, кальции, строи- ций и магний, в количестве 1-5 мас.%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. (ЛThis invention relates to ferrous metallurgy, namely to the composition of complex modifiers for cast iron. The purpose of the invention is to increase the graphitizing ability of the modifier and the uniformity of the mechanical properties of cast iron in differential castings, reducing the cost of modifying property. The modifier, including carbon-containing material and silicon-containing ferroalloy with additives of active elements, contains carbon black as carbon-containing material with 20-30% carbon in the following ratio of components, wt.%: Carbon black with 20-30% carbon 10-40; silicon-ferroalloy with the addition of active elements 60-90. Silicon-containing ferroalloy with additives of active elements as additives contains one or several elements from groups, including barium, calcium, building and magnesium, in the amount of 1-5 wt.%. 1 hp ff, 2 tab. (L

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к составу комплексных модификаторов дл  чугуна.This invention relates to ferrous metallurgy, namely to the composition of complex modifiers for cast iron.

Цель изобретени  - повышение гра- фитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разностенных отлив - ках, снижение-стоимости модификатора.The purpose of the invention is to increase the graphitizing ability of the modifier and uniformity of the mechanical properties of cast iron in differential castings, reducing the cost of the modifier.

В известном модификаторе, включающем углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов, в качестве углероде оде ржаще г о материала используют сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%:In the known modifier, including carbon-containing material and silicon-containing ferroalloy with additives of active elements, carbon black with 20-30% carbon is used as carbon of the material, in the following ratio of components, wt.%:

Сажистое железо с 20-30% углерода10-40Black iron with 20-30% carbon 10-40

Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов 60-90 При этом кремнийсодержащн: ферросплав с добавками активных элементов в качестве добавок содержит один или несколько элементов из группы, включающей барий, кальций, стронций и магний, в количестве 1-5 мас.%Silicon-containing ferroalloy with additives of active elements 60-90 In this case, silicon-containing: ferroalloy with additives of active elements as additives contains one or several elements from the group including barium, calcium, strontium and magnesium, in the amount of 1-5 wt.%

Эффективность действи  модификатора вы вл ют при ковшевой обработке чугуна (Э,24-3,32% С, 2,08-2,151 Si, 0,68-0,75% Мп, 0,3% Сг, 0,06% S, 0,08-0,10% Р) смес ми, соответствую35The effectiveness of the modifier is revealed in pig iron casting (E, 24-3.32% C, 2.08-2.151 Si, 0.68-0.75% Mn, 0.3% Cg, 0.06% S, 0.08-0.10% P) mixtures, corresponding to 35

toto

слcl

00 Ф 100 f 1

г- g-

щгми известному и предлагаемому составам (табл.1).It is known and proposed formulations (Table 1).

Графитнзирующую способность модификатора оценивают по величине отбела пробы размером 65 65x12 мм, а механические свойства чугуна вразностенных отливках - по показател м твердости НВ в ступенчатой пробе со ступен ми толщиной 10,20, 40 и 60 мм (табл.2).The graphitizing ability of the modifier is estimated by chipping the sample with a size of 65-65x12 mm, and the mechanical properties of cast iron in raznostienny castings - according to the hardness characteristics of HB in the stepped sample with steps of thickness 10.20, 40, and 60 mm (Table 2).

Обработка жидкого чугуна предлагаемым модификатором (составы ) по сравнению с известным обеспечивает повышение графитизирующей способности (в среднем на 36%) и однородности ме ханических свойств чугуна по сечению разностенных отливок (разброс твердости снижаетс  с 16 до 6-11 ед. НВ), а стоимость предлагаемого модификатора ниже стоимости известного в среднем на 447 руб.Treatment of liquid iron with the proposed modifier (compositions) as compared with the known one provides an increase in graphitizing ability (on average by 36%) and uniformity of the mechanical properties of cast iron over the cross section of differential castings (hardness variation decreases from 16 to 6-11 HB), and the cost the proposed modifier is lower than the cost of the known average of 447 rubles.

Использование в качестве углерод- содержащего материала сажистого железа с 20-30% углерода позвол ет повысить графитизирующую способность мо- дификатора благодар  тому, что сажистое железо по сравнению с другими уг леродсодержащими материалами содержит более диспергированные частицы углерода и значительно большее их количест- во, создава  тем самым большее число естественных зародышей дл  кристаллизации графита, а также способствует снижению стоимости модификатора благоThe use of carbon black with 20–30% carbon as a carbon-containing material makes it possible to increase the modifiers ability of the modifier due to the fact that black iron, compared to other carbon-containing materials, contains more dispersed carbon particles and much more of them, creating thereby a greater number of natural nuclei for the crystallization of graphite, and also helps to reduce the cost of the modifier

10ten

1515

,- 25 30 258974, - 25 30 258974

Применение кремнийсодержащего ферросплава с добавками 1-5% одного или нескольких активных элементов (барий, кальций, стронций и магний) способствует повышению графитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в разно- стенных отливках благодар  тому, что они образуют в расплаве чугуна устойчивые соединени  (оксиды, нитриды, сульфиды, карбиды и т.п.), которые служат дополнительными зародышами дл  кристаллизации графита, способствуют улучшению формы и характера распределени  графита и структуры металлической основы. При содержании активных элементов менее 1% их вли ние практически не про вл етс . При увеличении содержани  кальци  более 5% происходит образование густого в зкого шлака и ошлак(ранне какой-то отдельной части . При увеличении магни  более 5% повышаетс  стоимость модификатора и ухудшаютс  услови  труда вследствие по влени  пирроэффекта и дымовыделе- ни .The use of silicon-containing ferroalloy with additions of 1-5% of one or several active elements (barium, calcium, strontium and magnesium) contributes to an increase in the graphitizing ability of the modifier and uniformity of the mechanical properties of cast iron in various castings because they form stable compounds in the molten iron. oxides, nitrides, sulfides, carbides, etc.), which serve as additional nuclei for the crystallization of graphite, contribute to improving the shape and character of the distribution of graphite and the metal structure cal foundations. When the content of active elements is less than 1%, their effect is practically not manifested. With an increase in the calcium content of more than 5%, thick viscous slag and oglag are formed (early in any particular part. With an increase in magnesium of more than 5%, the cost of the modifier increases and the working conditions deteriorate due to the appearance of pyroeffect and smoke emission.

Наиболее целесообразно использовать модификатор дл  графитизирующей обработки расплавов серого чугуна при производстве тонкостенных отливок , когда требуетс  предотвратить по вление поверхностного и кромочного отбела, и при производстве крупныхIt is most advisable to use a modifier for the graphitizing treatment of gray iron melts in the production of thin-walled castings, when it is necessary to prevent the appearance of surface and edge chill, and in the production of large

2020

дар  более низкой (в 3-5 раз) его стоимо эг разностенных отливок, когда требуетс the gift of a lower (by 3-5 times) cost of eg of differential castings, when required

обеспечить однородность механических свойств метапла в стенках разной толщины .ensure the uniformity of the mechanical properties of metapla in the walls of different thickness.

сти по сравнению со стоимостью порошка графитированных электродов, графита и кокса. Кроме того, использование сажистого железа способствует повышению качества чугуна в отливках бла годар  тому, что оно практически не содержит такие вредные примеси, как сера, зола и летучие вещества, которые оказывают отрицательное вли ние на прочностные характеристики чугуна и их однородность по сечению разно- стенных отливок.compared to the cost of powder graphite electrodes, graphite and coke. In addition, the use of carbon black improves the quality of cast iron in castings due to the fact that it practically does not contain such harmful impurities as sulfur, ash and volatile substances that have a negative effect on the strength characteristics of cast iron and their homogeneity over the cross section of various castings.

Использование в модификаторе сажистого железа с 20-30% углерода в количестве 10-40%  вл етс  оптимальным с позиций сочетани  его воздействи  на процессы структурообразовани  в чугуне (зародышеобрлзовапие и кристаллизаци  графита, морфологи  и распределение графитовых включений) и соблюдени  санитарно-гигиенических условий труда при изготовлении и применении модификатора.The use of carbon black with 20-30% carbon in an amount of 10-40% in the modifier is optimal from the standpoint of a combination of its effect on the process of structure formation in cast iron (nucleation and crystallization of graphite, morphology and distribution of graphite inclusions) and compliance with sanitary and hygienic working conditions during manufacture and use of the modifier.

обеспечить однородность механических свойств метапла в стенках разной толщины .ensure the uniformity of the mechanical properties of metapla in the walls of different thickness.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Модификатор дл  чугуна, содер жащпй углеродсодержащий материал и кремнийсодержащий ферросплав с добавQ 5 Claim 1. Modifier for cast iron, containing carbon-containing material and silicon-containing ferroalloy with added 5 элементов.items. о т л иabout t and 00 ками активных чающийс  тем, что, с целью повышени  графитизирующей способности модификатора и однородности механических свойств чугуна в раэностенных отливках, снижени  стоимости модификатора , он содержит в качестве угле- родсодержащего материала сажистое железо с 20-30% углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сажистое железо с 20- 30% углерода10-40In order to increase the graphitizing ability of the modifier and the homogeneity of the mechanical properties of cast iron in iron castings, reduce the cost of the modifier, it contains carbon black from 20-30% carbon in the following ratio of components, wt.% : Carbon black with 20-30% carbon 10-40 Кремнийсодержащий ферросплав с добавками активных элементов60-90Silicon-containing ferroalloy with additives of active elements 60-90 516258976516258976 2. Модификатор по п.1, о т л и -ментов из группы, включающей барий,2. The modifier according to claim 1, about t of l and -ments from the group including barium, чающийс  тем, что кремнийсо- держащий ферросплав в качестве добавок содержит один или несколько элекалышй , стронций и магний, ь юличс- стве 1-5 мае.%.Due to the fact that silicon-containing ferroalloys as additives contain one or more eleklyshy, strontium and magnesium, 1-5 May.%. Таблица 2table 2