МОДИФИКАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ
MODIFYING AGENT FOR OBTAINING CAST IRON WITH SPHERICAL GRAPHITE

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам модификаторов, используемых в производстве легированных чугунов с шаровидным графитом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является модификатор (лигатура), содержащий магний, церий, кремний, марганец, углерод, железо и никель
(SU 1071656, С22С 35/00, опубликовано 07.02.1984).
Недостатком известного модификатора являются то, что использование высокого содержания магния для снижения расхода модификатора и себестоимости литья приводит к увеличению пироэффекта и повышенному выделение в атмосферу вредных для здоровья людей веществ.
Задачей и техническим результатом изобретения является снижение величины пироэффекта и количества вредных веществ, выделяющихся в атмосферу в процессе модифицирования расплава чугуна.
Технический результат достигается тем, что модификатор для легированного чугуна содержит магний, церий, железо и никель, при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 7-9; церий 8-10; железо ≤1,5; никель остальное.
Повышенное содержание в модификаторе церия позволяет снизить содержание в нем магния и существенно уменьшить пироэффект с выделением в атмосферу дыма, содержащего оксид магния. Отсутствие в составе модификатора кремния и марганца также обеспечивает уменьшение выделения в атмосферу вредных веществ.
Добавка в состав модификатора по изобретению магния менее 7% не обеспечивает получение в легированном чугуне полностью графита правильной шаровидной формы. Увеличение количества магния свыше 9% способствует перемодифицированию чугуна, в результате чего графит шаровидной формы не образуется.
Введение в состав модификатора церия в заявленных пределах делает возможным снижение количества магния, необходимого для сфероидизирующей обработки расплава чугуна, благодаря этому существенно снижается пироэффект и выделение дыма, содержащего вредные вещества.
Модификатор по изобретению, содержащий повышенное количество церия, предназначен для сфероидизирующей обработки только легированных чугунов, так как их структура содержит специальные карбиды. Поэтому при сфероидизирующей обработке легированных чугунов цементит и карбиды церия образовываться не будут.
Сфероидизирующая обработка нелегированного серого чугуна модификатором по изобретению будет способствовать образованию в его структуре цементита (отбел) и хрупких карбидов церия, которые отрицательно влияют на физико-механические свойства серого чугуна.
Для получения в структуре легированных чугунов графита правильной шаровидной формы необходимо использовать модификатор по изобретению в количестве 0,8-1,8% от массы обрабатываемого расплава.
Плавку чугуна проводят в индукционных или дуговых электропечах. Модификатор в рекомендуемом количестве вводят на дно разливочного ковша перед выпуском жидкого металла из плавильной печи.
В таблице приведены химический состав известного и модификатора по изобретению, а также величина свечения (пироэффект) паров магния (С), находящихся на поверхности расплава, и концентрация MgO (К) в воздушной среде, находящейся в зоне модифицирования чугуна.
Как следует из таблицы, модификатор по изобретению обеспечивает достижение поставленного технического результата: снижение величины пироэффекта и концентрации оксида магния в атмосфере при модифицировании.
Таблица
Модификатор
Содержание химических элементов, мас.%
С, люкс
К, мг/м<sup>3</sup>
магний
церий
железо
никель
По изобретению
7,0
8,0
0,5
84,5
14000
8
8,0
9,0
1,0
82,0
19000
10
9,0
10,0
1,5
79,5
25000
12
Известный*
15,0
0,5
0,5
84,0
80000
30
* - известный модификатор дополнительно содержал углерод 0,5 мас.% и марганец 0,04 мас.%