SU1062293A1 - Modifier for cast iron - Google Patents
Modifier for cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1062293A1 SU1062293A1 SU823468129A SU3468129A SU1062293A1 SU 1062293 A1 SU1062293 A1 SU 1062293A1 SU 823468129 A SU823468129 A SU 823468129A SU 3468129 A SU3468129 A SU 3468129A SU 1062293 A1 SU1062293 A1 SU 1062293A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- iron
- modifier
- bismuth
- boron
- cast iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЧУГУНА, содержащий алюминий, висмут, бор и железо , о тл ичаюци и с тем, что, с целью повышени механических свойств ковкого чугуна, он дополнительно содержит редкоземельные металлы , кальций и кремний при следую-, щем соотношении компонентов мас.%: 8-15 1-4 Висмут 1-4 Бор Редкоземельные 10-20 металлы Кальций 20-40 Кремний Остальное ЖелезоA MODULATOR FOR CAST IRON, containing aluminum, bismuth, boron and iron, or for example, in order to improve the mechanical properties of ductile iron, it additionally contains rare earth metals, calcium and silicon at the following ratio of components, wt%: 8-15 1-4 Bismuth 1-4 Boron Rare-earth 10-20 Metals Calcium 20-40 Silicon Rest Iron
Description
Изобретение относитс к черной металлургии,.конкретнее к модификаторам , и может быть использовано пр изготовлении отливок из ковкого чуг на. Известны модификаторы, воздействующие на первичную кристаллизацию предотвращающие образование в чугун первичного графита, воздействующие на замораживание и увеличение количества центров графита и способству кадие ускорению процесса отжига отли вок из ковкого чугуна. Известен модификатор l дл чугуна следующего сост.ава, мас,%: Церий15-20 Титан . 10-20 Медь60-70 Недостатком модификатора вл етс то, что он требует в своем составе дефицитнор и дорогой меди. Кроме то го,- обеспечива достаточно хорошие прочные свойства чугуна, ударна в зкость при его применении остаетс невысокой; Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс комплексны модификатор 2j , содержащий алюмиНИИ , висмут, бор и железо при следу ющем соотношении компонентов, мас.% от веса жидкого чугуна.: 0,01-0,05 Алюминий 0,001-0,020 Висмут 0,001-0,006 Бор Железо Остальное Недостаток известного модификато ра в том, что при использовании его дл получени ковкого чугуна не обе печи-ваетс необходимый уровень меха нических свойств, что объ сн етс формой графитовых включений - крабо видной, а при введении алюмини более 0,02% преобладает пластинчата форма. При введении висмута более 0,005% удлин етс отжиг и снижаютс механические свойства чугуна, особенно , ударна в зкость, Целью изобретени вл етс повышение механических свойств:ковкого чугуна. Эта цель достигаетс тем, что мо дификатор дл чугуна, содержащий алюминий, висмут, бор и железо, дополнительно содержит редкоземельные металлы, кальций и кремний при следующем отношении компонентов, мас,% Алюминий 8-15 Висмут . 1-4 ОБОР1-4 Редкоземельные металлы.РЗМ, 10-20 15-25 Кальций 20-40 Кремний Железо Остальное Модификатор готов т следующим образом. Все компоненты смеси иймельчают на гранулы размером 2-5 мм кроме алюмини , который ввод т в таблетках. Висмут и алюминий ввод т в виде технически чистых материалов, бор в виде ферробора или других боросодержащих материалов (борна кислота, ферросиликоборал и др , РЗМ - в виде мишметалла или других материалов, содержащих РЗМ, кальций,- в. виде силикокальци и плавикового шпата в отношении 3:1 соответственно, кремний и железо в составе модифицирующей смеси обеспечиваютс за счет силикокальци , материалов, содержащих РЗМ и боросодержащих материалов. Модифицирующа смесь, в количествах 0,1-0,12% от веса жидкого металла , вводитс в ковщ в бумажных пакетах во врем наполнени его металлом . Введение модифицирующей смеси в металл в количестве более 0,12% от веса жидкого чугуна зкономически нецелесообразно , так как это не приводит к дальнейшему увеличению механических свойств, кроме того, увеличение количества модифицирующей смеси может привести к по влению первичного графита отсера, резко ухудшающего механические свойства ковкого чугуна, . Введение модифицирующей смеси в. количестве i 0,1% от веса жидкого металла не приводит к заметному изменению механических свойств ковкого чугуна. Плавиковый шпат в составе модифицирующей смеси вызывает барботаж металла, что обеспечивает лучшее удаление неметаллических включений и более полное усвоение сплавом компонентов смеси. Кальций и РЗМ, вводимые в составе смеси в чугун, рафинируют металл по сере и газам, очищают границы зерен от легкоплавких соединений, тем самым увеличива межкристаллитные св зи, обеспечивают часть неметаллических включений более компактной и округлой формы, измельчают структурные составл ющие чугуна, что улучшает механические свойства ковкого чугуна, Оксисульфидьа РЗМ и кальци способствуют увеличению количества центров графита и, следовательно, сокращают диффузионный путь атомов углерода , что в сочетании с более чистыми граййца1 1и зерен способствует ускорению скорости диффузии углерода и обеспечивает сокращение цикла термической обработки белого чугуна на ковкий.The invention relates to ferrous metallurgy, more specifically to modifiers, and can be used in the manufacture of ductile iron castings. Modifiers are known that affect the primary crystallization and prevent the formation of primary graphite in cast iron, which affect the freezing and increase in the number of graphite centers and contribute to accelerating the annealing process of ductile iron. Known modifier l for cast iron of the following composition.Av, wt,%: Cerium15-20 Titanium. 10-20 Copper60-70 The disadvantage of the modifier is that it requires deficit and expensive copper. In addition, by providing fairly good durable properties of cast iron, the impact strength at its application remains low; The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the complex modifier 2j, containing aluminum, bismuth, boron and iron with the following ratio of components, wt.% Of the weight of liquid iron .: 0.01-0.05 Aluminum 0.001-0.020 Bismuth 0.001-0.006 Boron Iron Else The disadvantage of the known modifier is that when it is used to produce ductile iron, both furnaces do not have the necessary level of mechanical properties, which is explained by the form of graphite inclusions — crab, and when aluminum is introduced, more than 0 , 02% n eobladaet plate shape. With the introduction of bismuth more than 0.005%, annealing is prolonged and the mechanical properties of cast iron are reduced, especially impact strength. The aim of the invention is to increase the mechanical properties: ductile iron. This goal is achieved by the fact that the modifier for cast iron containing aluminum, bismuth, boron and iron additionally contains rare earth metals, calcium and silicon with the following ratio of components, wt,% Aluminum 8-15 Bismuth. 1-4 OBOR1-4 Rare Earth Metals. RZM, 10-20 15-25 Calcium 20-40 Silicon Iron Else Modifier is prepared as follows. All components of the mixture are crushed to granules of 2-5 mm in size except for aluminum, which is introduced into tablets. Bismuth and aluminum are introduced in the form of technically pure materials, boron in the form of ferroboron or other boron-containing materials (boric acid, ferrosilicoboral, etc., REM - in the form of mischmetall or other materials containing REM, calcium, - in the form of silicocalcium and fluorspar in the ratio of 3: 1, respectively, silicon and iron in the composition of the modifying mixture is provided by silicocalcium, materials containing rare-earth metals and boron-containing materials. The modifying mixture, in amounts of 0.1-0.12% by weight of the liquid metal, is introduced into the carpet in paper during the filling with metal. The introduction of a modifying mixture into the metal in an amount of more than 0.12% by weight of liquid iron is not economically feasible, since it does not lead to a further increase in mechanical properties, moreover, an increase in the amount of modifying mixture can lead to the appearance of of graphite of the sammer, which sharply deteriorates the mechanical properties of ductile iron, .The introduction of a modifying mixture in. amount of 0.1% by weight of the liquid metal does not lead to a noticeable change in the mechanical properties of ductile iron. on. Fluorspar in the composition of the modifying mixture causes sparging of the metal, which provides better removal of non-metallic inclusions and more complete assimilation of the mixture components by the alloy. Calcium and rare-earth metals, which are introduced into the cast iron, refines the metal in terms of sulfur and gases, cleans the grain boundaries from low-melting compounds, thereby increasing intercrystalline bonds, provide a part of nonmetallic inclusions of a more compact and rounded shape, crush the structural components of the iron, which improves The mechanical properties of ductile iron, Oxisulfide REM and calcium contribute to an increase in the number of graphite centers and, therefore, reduce the diffusion path of carbon atoms, which, in combination with cleaner grays1 1 and grains accelerates the rate of diffusion of carbon and reduces the heat treatment cycle of white iron to malleable.
Кремний, вл сь графитизирующим элементом, также способствует ускорению графитизации.Silicon, being a graphitizing element, also contributes to the acceleration of graphitization.
Предлагаемый модификатор может при мен тьс при -получении отливок из белого чугуна следующего состава, мас.%: С 2,2-2,8; Р До 0,15; Si 1,01 ,7; Мп 0,4-0,7; S До 0,25, Сг 0,050 ,2, который после модифицировани подвергают графитизирующему отжигу на ковкий.The proposed modifier can be used in the production of white iron castings of the following composition, wt.%: C 2.2-2.8; P To 0.15; Si 1.01, 7; MP 0.4-0.7; S Up to 0.25, Cr 0.050, 2, which, after modification, is subjected to graphitizing annealing for ductile.
Пример. Дл оценки эффектив ности предлагаемой смеси по сравнению с известной проведены специальные опытные плавки белого чугуна в индукционной 300-киллограмМовой печи с кислой футеровкой. Example. In order to evaluate the effectiveness of the proposed mixture in comparison with the known one, special experimental melting of white cast iron was carried out in an induction 300 kilogram of an acidic lining furnace.
Модифицирующую смесь ввод т в бумажных пакетах на струю металла при выдаче его в разливочные ковши. Образцы дл механических испытаний и металлографических исследований заливают в песчано-глинистые формыпри температуре жидкого чугуна . The modifying mixture is introduced in paper bags onto the metal jet when dispensed into the pouring ladles. Samples for mechanical testing and metallographic studies are poured into sandy-clay molds at the temperature of liquid iron.
Модифицирующую смесь ввод т в количестве 0,1-0,12% от веса жидкого чугуна. Модифицирую- чугун следующего состава, мас.%: С 2,45; Сг 0,07 Si 1,5, Р 0,07; S 0,16, Мп 0,6, Ре ОстальноеThe modifying mixture is introduced in an amount of 0.1-0.12% by weight of the molten iron. Modifying iron of the following composition, wt.%: C 2.45; Cr 0.07 Si 1.5, P 0.07; S 0.16, Mp 0.6, Re Else
Отжиг образцов провод т на ферритную стуктуру.Annealing of the samples is carried out on a ferritic structure.
Провод т испытани образцов на разрыв, на ударную в зкость и металлографические исследовани .Samples were tested for tensile strength, toughness and metallographic studies.
В табл. 1 представлены составы используег ых модифицирующих смесей, в табл. 2 - физико-механические свойства модифицированного ковкого чугуна в зависимости от состава вводи Nbix модиф11цирующих смесей.In tab. 1 shows the compositions used modifying mixtures, in table. 2 - physicomechanical properties of modified ductile iron, depending on the composition, enter Nbix modifying mixtures.
Из табл. 1 и 2 следует, что ковкий чугун, модифицированный известным способом, при увеличении содержани ,02 и В 0,005 обладает низкими прочностью/ ударной в зкоетью и пластичностью.From tab. 1 and 2, it follows that ductile cast iron, modified in a known manner, with an increase in the content, 02 and B 0.005, has low strength / shock and ductility.
Ковкий чугун, модифицированный предлагаемой модифицирующей смесью, имеет при одинаковой твердости с чугуном, модифицированный по известному способу, повышенные механические свойства: предел прочности 380 МПа, ударна в зкость 850 кДж/м относительное удлинение 12%.The malleable cast iron modified by the proposed modifying mixture has, with the same hardness with the cast iron, modified by a known method, enhanced mechanical properties: tensile strength 380 MPa, impact strength 850 kJ / m elongation of 12%.
Также проведены исследовани скорости отжига чЕугунов, модифицированных известным и предлагаемым модифи .каторами.Investigations of the rate of annealing of Chuguns modified by known and proposed modifiers were also carried out.
Исследовани проведены на чугунах следующего химического состава. {;габл. З) . Studies have been conducted on cast irons of the following chemical composition. {; gab. H).
Исследовани провод т в лабораторных муфельных печах. Чугуны состава 1-3, модифицировсшные известным и .предлагаемым модификатораг-м, отжигают на ферритную структуру. Первую стадию отжига провод т при 950-с вторую - при плавном охлаждении в интервале 76О-720 С. Специальную низкотемпературную обработку в случае модифицировани известным способом производ т при 400-С в течение 2-х часов , дл чугунов модифицированных предлагаемой модифицирующей «смесью, специальную низкотемпературную обработку не провод т. В табл. 4 приведены результаты исследований.Studies are carried out in laboratory muffle furnaces. The cast iron of composition 1-3, modified with the known and proposed modifier, is annealed onto the ferrite structure. The first stage of annealing is carried out at 950-s and the second - with smooth cooling in the range of 76 ° -720 ° C. Special low-temperature treatment in the case of modifying in a known manner is carried out at 400 ° C for 2 hours, for the cast irons modified with the proposed modifying mixture, Special low temperature treatment is not carried out. 4 shows the results of research.
Таким образом, при использовании предлагаемого модификатора длительность ойдего цикла термической обработки сократилась на 15-20% по сравнению с использованием известного состава модификатора.Thus, when using the proposed modifier, the duration of the heat treatment cycle was reduced by 15-20% compared with the use of the known composition of the modifier.
Экономический эффект составит 120 тыс. руб, в год на тонну металлаThe economic effect of 120 thousand rubles per year per ton of metal
1811 10 15 20 Остальное 0,121811 10 15 20 Remaining 0.12
210 3 3 15 20 30 0,11210 3 3 15 20 30 0.11
315 4 4 20 25 40 0,1315 4 4 20 25 40 0.1
66
5 45 4
ТаблицаTable
Таблица 4Table 4
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823468129A SU1062293A1 (en) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Modifier for cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823468129A SU1062293A1 (en) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Modifier for cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1062293A1 true SU1062293A1 (en) | 1983-12-23 |
Family
ID=21021671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823468129A SU1062293A1 (en) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | Modifier for cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1062293A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1323184C (en) * | 2005-08-04 | 2007-06-27 | 郭成会 | Rare earth silicon cerium bismuth alloy and its production technology |
-
1982
- 1982-07-14 SU SU823468129A patent/SU1062293A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР № 501104, кл. С 22 С 35/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР№ 123452, кл. С 22 С 33/08, 1959. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1323184C (en) * | 2005-08-04 | 2007-06-27 | 郭成会 | Rare earth silicon cerium bismuth alloy and its production technology |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4440568A (en) | Boron alloying additive for continuously casting boron steel | |
US3891432A (en) | High toughness spheroidal graphite cast iron and method for producing the same | |
US2855336A (en) | Nodular iron process of manufacture | |
SU1062293A1 (en) | Modifier for cast iron | |
EP0041953B1 (en) | Production of vermicular graphite cast iron | |
SU1723182A1 (en) | Cast iron with vermicular graphite | |
SU1014957A1 (en) | Cast iron | |
SU1585367A1 (en) | Innoculating composition | |
RU2267542C1 (en) | Cast iron, method for producing the same and method for thermal processing of ingots cast from the same | |
SU1224349A1 (en) | Briquette for cast iron inoculation | |
SU1439147A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1043179A1 (en) | Aigh-phosphrus cast iron | |
SU1571097A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1036789A1 (en) | Cast iron | |
SU1525225A1 (en) | Inoculating mixture for pig iron | |
SU1260406A1 (en) | Malleable cast iron | |
US2265150A (en) | Addition agent and its use in treating molten iron and steel | |
RU1775489C (en) | Hardener for steel | |
SU1216235A1 (en) | Modifier for steel | |
SU1668404A1 (en) | Modifying mixture | |
SU855050A1 (en) | Steel | |
SU1749292A1 (en) | Cast iron | |
SU835629A1 (en) | Method of introducing modifying agent at steel casting | |
RU1788068C (en) | Alloying composition for steel | |
SU1068530A1 (en) | Wear resistant cast iron |