SU1601176A1

SU1601176A1 - Graphitizing composition

Info

Publication number: SU1601176A1
Application number: SU884637681A
Authority: SU
Inventors: Борис Константинович Святкин; Михаил Иванович Карпенко; Юрий Григорьевич Серебряков; Татьяна Ивановна Саленова; Валерий Григорьевич Грушевский
Original assignee: Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1990-10-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к комплексным графитизирующим модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок из высокопрочных чугунов с повышенной стойкостью против многократного удара и циклической долговечностью. Целью изобретени вл етс повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности. Графитизирующа смесь содержит, мас.%: ферросиликобарий 42-62The invention relates to metallurgy, in particular to complex graphitizing modifiers of liquid iron, used in the manufacture of castings from high-strength cast irons with increased resistance against repeated impact and cyclic durability. The aim of the invention is to increase resistance against repeated impact and cyclic durability. Graphitizing mixture contains, wt%: ferrosilicobarium 42-62

висмут 2-5bismuth 2-5

азотированный ферроцерий 21-28nitrided ferrocerium 21-28

лантан 8-15lanthanum 8-15

плавиковый шпат 2-7, медна стружка 2-6. Использование смеси позвол ет увеличить стойкость против многократного удара на 220-310 циклов и увеличить циклическую долговечность на 1,4-3,1 тыс.циклов. 2 табл.fluorspar 2-7, copper chips 2-6. The use of the mixture allows increasing the resistance against repeated impact by 220-310 cycles and increasing the cyclic durability by 1.4-3.1 thousand cycles. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии, а именно.к комплексным графитизирующим модификаторам жидкого чугуна, используемым при производстве отливок из высокопрочных чугунов с повышенной стойкостью против многократного удара и циклической долговечностью.The invention relates to metallurgy, in particular to complex graphitizing modifiers of liquid iron used in the manufacture of castings from high strength cast irons with increased resistance against repeated impact and cyclic durability.

Целью изобретени вл етс повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности.The aim of the invention is to increase resistance against repeated impact and cyclic durability.

Графитизирующа смесь содержит фер- росиликобарий, висмут, азотированный ферроцерий, лантан, плавиковый шпат и медную стружку при следующем соотношении компонентов, мае. %:.The graphitizing mixture contains ferrosilicobarium, bismuth, nitrated ferrocerium, lanthanum, fluorspar, and copper chips in the following ratio of components, May. % :.

Ферросиликобарий42-62Ferrosilicobarium42-62

Висмут2-5Bismuth2-5

Азотированный ферроцерий 21-28 Лантан8-15Nitrided ferrocerium 21-28 Lantan8-15

Плавиковый шпат2-7Fluorspar2-7

Медна стружка2-6Copper shavings2-6

N Дополнительное введение азотированного ферроцери усиливает модифицированное вли ние смеси, обеспечивает измельчение структуры и повышение упру- гопластических свойств чугуна, что способствует увеличению сопротивл емости против многократного удара и циклической долговечности . При содержании в смеси азотированного ферроцери более 28 мас.% увеличиваетс концентраци неметаллических включений в структуре, снижаетс ее однородность , уменьшаетс сопротивл емость против многократного удара и циклическа долговечность. При концентрации азотированного ферроцери менее 21 мас.% дисперсность структуры низка , а упру- гопластические свойства недостаточны.N Additional introduction of nitrated ferroceri enhances the modified effect of the mixture, provides shredding of the structure and an increase in the elastic-plastic properties of cast iron, which contributes to an increase in resistance against repeated impact and cyclic durability. When the content of nitrated ferroceri in the mixture is more than 28 wt.%, The concentration of non-metallic inclusions in the structure increases, its homogeneity decreases, resistance to repeated impact and cyclic durability decrease. When the concentration of nitrated ferroceri is less than 21 wt.%, The dispersity of the structure is low, and the elastic-plastic properties are insufficient.

Лантан введен как сильный раскисли- тель и сфероидизатор графита, повышающий упругопластические свойства: ударную в зкость, стойкость против многократногоLanthanum is introduced as a strong deoxidizing and spheroidizing agent of graphite, which increases elastoplastic properties: impact strength, resistance against repeated

4J4J

OsOs

удара и циклическую долговечность. Его содержание прин то от 8 мас.%, с которого начинает про вл тьс сфероидизи|эующее вли ние и повышение стойкости против многократного удара, и ограничено концентрацией 15 мас.%, выше которой по вл ет- 1с угар и нестабильность механических свойств, снижаетс циклическа долговечность .impact and cyclic durability. Its content is taken from 8 wt.%, From which spheroidizing effect and an increase in resistance against repeated impact begins to appear, and is limited to a concentration of 15 wt.%, Above which fatigue appears and mechanical instability decreases. cyclic durability.

Плавиковый шпат рафинирует и модифицирует жидкий чугун, снижает содержание неметаллических включений и повышает пластические свойства, что обеспечивает существенное повышение стойкости против многократного удара и циклической долговечности. При концентрации до 2 мас.% его рафинирующее вли ние недостаточно, а характеристики упругопластических свойств и циклической долговечности низкие. При увеличении содержани плавикового шпата (более 7 мас.%) повышаетс угар компонентов, укрупн етс структура и. снижаетс циклическа долговечность и сопротивл емость многократным ударам.Fluorspar refines and modifies liquid iron, reduces the content of non-metallic inclusions and improves the plastic properties, which provides a significant increase in resistance to repeated impact and cyclic durability. At a concentration of up to 2 wt.%, Its refining effect is insufficient, and the characteristics of the elastoplastic properties and cyclic durability are low. With an increase in the content of fluorspar (more than 7 wt.%) The waste of components increases, the structure and the size increase. reduced cycle durability and resistance to multiple shocks.

Введение 2-6 мас.% медной стружки обеспечивает повышение графитизирую- щей способности, смеси, снижение и выравнивание твердости чугуна.увеличение литейных свойств и повышение циклической долговечности и стойкости против многократного удара. При снижении содержани медной стружки (менее 2 мас.%) снижаетс графитизирующа способность смеси, циклическа долговечность и сопротивл емость многократным ударам. При увеличении концентрации медной стружки {более 6 мас.%) повышаетс ликваци , неоднородность структуры и свойств и снижаетс циклическа долговечность и сопротивл емость против многократногоThe introduction of 2–6 wt.% Copper chips provides an increase in graphitizing ability, a mixture, a reduction and leveling of the hardness of the cast iron. An increase in the foundry properties and an increase in the cyclic durability and resistance to repeated impact. With a decrease in the content of copper chips (less than 2 wt.%), The graphitizing ability of the mixture, the cyclic durability and resistance to repeated shocks decrease. With an increase in the concentration of copper chips (more than 6 wt.%), Liquation increases, the heterogeneity of the structure and properties decreases, and the cyclic durability and resistance against repeated

удара.hitting

Ферросиликобарий в количестве 42 - 62 мас.% - эффективна раскисл юща , модифицирующа и графитизирующа составл юща смеси, способствующа повышению упругопластических свойств чугуна. При его содержании более 62 мас.% повышаетс угар смеси, неоднородность структуры , его упругопластических свойств и циклической долговечности. При концентрации его менее 42 мас.% снижаетс графитизирующа способность смеси, сопротивл емость многократным ударам и циклическа долговечность.Ferrosilicobarium in the amount of 42 - 62 wt.% Is an effective deoxidizing, modifying and graphitizing component of the mixture, contributing to the improvement of the elastoplastic properties of cast iron. When its content is more than 62 wt.%, The waste of the mixture, the heterogeneity of the structure, its elastoplastic properties and cyclic durability increase. At a concentration of less than 42% by weight, the graphitizing ability of the mixture, resistance to repeated shocks and cyclic durability decrease.

Висмут вл етс поверхностно-активной модифицирующей добавкой, измельчающей структуру чугуна и повышающей стойкость против многократного удара и циклическую долговечность. При концентBismuth is a surfactant modifying agent that refines the structure of cast iron and increases resistance to repeated impact and cyclic durability. When concentrated

рации более 5 мас.% про вл етс его отбеливающее вли ние, что снижает упругопла- стические свойства и циклическую долговечность. При концентрации его до 2 мас.% измельчение структуры и повышение циклической долговечности и упругопластических свойств недостаточны.The radio is more than 5 wt%. It exhibits a whitening effect, which reduces the elastic plastic properties and cyclic durability. At a concentration of up to 2 wt.%, The refinement of the structure and the increase in cyclic durability and elastoplastic properties are insufficient.

Пример. Графитизирующие смеси получают механическим перемешиванием в 0 Катковых лабораторных смесител х измельченных до фракции 0,05 - 5 мм ферросили- кобари , азотированного ферроцери , медной стружки, плавикового шпата, металлического лантана и висмута гранулирован- 5 ного. Гранулированный висмут и измельченную медную стружку ввод т после введени и перемешивани в течение 1- 2 мин остальных компонентов смеси. Графитизирующие смеси ввод т EJ бумажных паке- 0 тах в литейные ковши при температуре расплава 1380 - 1410°С в количестве 0,4% от массы жидкого чугуна после сфероидизи- рующей обработки магниевой лигатурой чугуна , содержащего, мас.%: углерод 3,2-3,4; 5 кремний 1,8 - 2,0; марганец 0,4 - 0.6; сера до 0,06; хром до 0,07; железо остальное.Example. Graphitizing mixtures are obtained by mechanical mixing in Katkov laboratory mixers crushed to a fraction of 0.05-5 mm ferrosilicobar, nitrated ferroceri, copper chips, fluorspar, metallic lanthanum and bismuth granulated. Granulated bismuth and crushed copper chips are introduced after adding and mixing the remaining mixture components for 1-2 minutes. The graphitizing mixtures injected EJ paper bags into the casting buckets at a melt temperature of 1380–1410 ° C in an amount of 0.4% of the mass of molten iron after spheroidizing treatment with magnesium ligature of pig iron containing, in wt.%: Carbon 3.2 -3.4; 5 silicon 1.8-2.0; manganese 0.4 - 0.6; sulfur to 0.06; chromium to 0.07; iron else.

В табл.1 приведены составы графитизи- рующих смесей, используемых дл модифицировани чугуна опытных плавок; в табл.2- 0 данные механических свойств модифицированных чугунов с использованием графити- зирующих смесей в количестве 0,45% от массы расплава.Table 1 shows the compositions of graphitizing mixtures used for modifying the pig iron of the experimental heats; Tables 2–0 show the mechanical properties of modified cast irons using graphitizing mixtures in an amount of 0.45% by weight of the melt.

Стойкость против многократных ударов 35 определ ют на установке МУИ 600 при симметричном изгибе на образцах диаметром 10 мм при нагрузке 30 кг. Испытани на циклическую долговечность определ ют на трубных заготовках диаметром 30 - 35 мм, а 40 ударную в зкость - на образцах 10x1 Ох 55 мм с полукруглым надрезом диаметром 2 мм. Графитизирующую способность определ ют на стандартных образцах диаметром 12 мм после выдержки в течение 2 45 ч при 750 - 760°С микроструктурным методом .Resistance against repeated impacts 35 is determined on the MUI 600 installation with symmetric bending on samples with a diameter of 10 mm and a load of 30 kg. Cyclic durability tests were determined on tubular blanks with a diameter of 30–35 mm, and 40 impact toughness on samples of 10x1 Ox 55 mm with a semicircular notch with a diameter of 2 mm. The graphitizing ability is determined on standard samples with a diameter of 12 mm after aging for 2 45 hours at 750 - 760 ° C by the microstructural method.

Как видно из табл.2, модифицированные чугуны при обработке предлагаемыми составами графитизирующих смесей име- 50 ют более высокие характеристики циклической долговечности и стойкости против многократных ударов, чем при обработке известной графитизирующей смесью.As can be seen from Table 2, the modified cast irons, when processing the proposed compositions of graphitizing mixtures, have higher characteristics of cyclic durability and resistance against repeated impacts than during the processing of the known graphitizing mixture.

Claims

Invention Formula

A graphitizing mixture containing Ferrosilicobarium and bismuth, characterized in that, in order to increase resistance against repeated impact and cyclic durability, it additionally contains nitrated ferrocerium, lanthanum, fluorspar and copper chips in the following ratio of components. wt.%:

Ferrosilicobarium42-62

roterium

2-5 21-28 8-15 2-7 2-6

Table 1

table 2