RU2553125C1 - Модифицирующая смесь - Google Patents
Модифицирующая смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553125C1 RU2553125C1 RU2013150628/02A RU2013150628A RU2553125C1 RU 2553125 C1 RU2553125 C1 RU 2553125C1 RU 2013150628/02 A RU2013150628/02 A RU 2013150628/02A RU 2013150628 A RU2013150628 A RU 2013150628A RU 2553125 C1 RU2553125 C1 RU 2553125C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifying mixture
- cast iron
- melt
- carbonate
- mechanical properties
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 11
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVMNFHQJNDDYPO-UHFFFAOYSA-N [Ba].C(=O)=O Chemical compound [Ba].C(=O)=O IVMNFHQJNDDYPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUBKPYAWPSXPDZ-UHFFFAOYSA-N [Ba].OS(O)(=O)=O Chemical compound [Ba].OS(O)(=O)=O XUBKPYAWPSXPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N oxostrontium Chemical compound [Sr]=O UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для обработки расплавов медных сплавов и чугуна. Модифицирующая смесь содержит, мас.%: углекислый барий 40-50, кальцинированную соду 10-20, карбонат стронция 40-45. Изобретение позволяет повысить физико-механические свойства обрабатываемых расплавов высокопрочного чугуна и медных сплавов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к модификаторам, используемым при производстве чугуна и медных сплавов. Известны рафинирующие флюсы для обработки расплавов медной группы для удаления из расплавленного металла растворенных в них вредных примесей.
Для очистки медных сплавов применяют флюсы: (перекись бария или натрия), (окись меди, серно кислые барий и калий). Эти флюсы узконаправленного действия, например, для очистки от механических загрязнений, от алюминия и сурьмы и экологически неблагоприятные (Справочник литейщика. М., Машиностроение, 1971, 112-113 с.).
Известна также модифицирующая смесь по патенту РФ на изобретение №2298047 С22С 35/00, C21C 1/02, С22С 25/00 опубл. 27.04.2007 г.
Известная модифицирующая смесь используется при производстве отливок из серого чугуна и алюминиевых сплавов, содержит углекислый барий и борную кислоту, дополнительно содержит кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Углекислый барий - 70-80
Борная кислота - 10-17
Кальцинированная сода - 8-15
Использование при производстве серого чугуна и алюминиевых сплавов позволяет повысить механические свойства и расширяет возможности модифицирующей смеси.
Известная модифицирующая смесь является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению и выбрана заявителем в качестве ближайшего аналога.
Недостатками известной модифицирующей смеси являются невысокие физико-механические свойства получаемого металла и возможность использования ее только для серого чугуна и алюминиевых сплавов. Известная модифицирующая смесь не может быть использована при модифицировании сплавов медной группы (латунь, бронза) и при модифицировании высокопрочного чугуна.
Решаемая задача - расширение эксплуатационных возможностей модифицирующей смеси.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение физико-механических свойств сплавов.
Указанный технический результат достигается тем, что модифицирующая смесь, содержащая углекислый барий и кальцинированную соду, согласно изобретению дополнительно содержит карбонат стронция при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Углекислый барий - 40-45
Кальцинированная сода - 10-20
Карбонат стронция - 40-45
Указанная модифицирующая смесь может быть использована для повышения физико-механических свойств, как при производстве серого чугуна и особенно высокопрочного чугуна, так и медных сплавов (см. таблицу).
Повышение содержания углекислого бария и кальцинированной соды свыше 45 и 20% соответственно ведет к увеличению неметаллических включений в расплаве. Снижение их содержания менее 40 и 10% соответственно ослабляет модифицирующий эффект.
Увеличение содержания карбоната стронция свыше 45% ведет к появлению газовой пористости и появлению в структуре двойной эвтектики. Уменьшение его содержания ниже 40% ведет к нарушению соотношения с углекислым барием, снижает дегазирующее воздействие и укрупнение структурных составляющих, что снижает свойства сплава.
Все компоненты модифицирующей смеси представляют собой порошки светлого вида, перед применением которые необходимо просушить при температуре 80-100°C в течение 20-30 минут.
При введении углекислого бария и кальцинированной соды в чугун происходит их диссонация с образованием ВаО (оксида бария), Na2O (оксида натрия), СО2 (углекислого газа). Оксид бария за счет структуры соответствия может быть дополнительным зародышем для графитового включения, что соответственно способствует измельчению графита.
Оксид натрия (Na2O) образует соединение с серой, десульфурируя расплав, и образующиеся сульфиды могут выступить в роли зародышей для графита, т.е. активизируя процесс графитизации и измельчая графитовые включения, что способствует повышению физико-механических свойств. Выделяющийся углекислый газ дегазирует и перемешивает чугун, что способствует однородности и стабильности структуры.
При введении в расплав карбоната стронция он диссонцирует на оксид стронция (SrO) и углекислый газ (CO2). Оксид стронция выступает как зародыш графита, усиливая процесс первичной графитизации, а углекислый газ включается в ранее описанный процесс.
Из таблицы видно, что введение модификатора, состоящего из углекислого бария, кальцинированной соды и карбоната стронция, приводит к десульфурации и дегазации расплава, образующиеся при этом тугоплавкие соединения служат подложками для кристаллизации графита, при этом поверхностно активнее свойства Na, Ba и Sr способствуют измельчению и улучшению формы графита, что приводит к измельчению графита и благоприятному изменению его формы. Данное воздействие влечет за собой повышение физико-механических свойств чугуна.
Механизм воздействия карбоната стронция на медные сплавы (латунь) состоит во взаимодействии стронция с примесями (алюминий, железо) за счет высоких поверхностно-активных свойств с образованием интерметаллидных соединений, удаляемых из расплава борботацией пузырьками CO2, выделяющимися из ВаСО3, Na3СО3, SrСО3, при их разложении.
Введение Na и Ва приводит к измельчению структуры за счет увеличения поверхностного натяжения на границе двойной эвтектики и зародыш-расплав.
Химические соединения, образующиеся при разложении компонентов модификатора и взаимодействии их с расплавом, выступают в роли зародышей формирующихся зерен, способствуют их измельчению, что, соответственно, повышает физико-механические свойства металла.
Пример осуществления: компоненты модификатора в виде порошков в необходимых количествах засыпаются в бумажный пакет. Расплав чугуна, например, марки СЧ15, выплавленный в вагранке при температуре 1400°C, выдается в разливочный ковш и при этом вводится пакет с модификатором.
Модификатор вводится в расплав в количестве 0,045-0,055% от веса обрабатываемого расплава. Затем металл разливается по формам и при этом разливаются образцы для испытания на механические свойства (таблица).
По аналогичной схеме осуществляется модифицирование расплава латуни, выплавленного в индукционной печи.
| п/п | Состав смеси | Физико-механические свойства | ||||||||||
| СЧ-15 | ЛС-59 | ВЧ-45 | ||||||||||
| ВаСО3 | NaCO3 | SrCO3 | σв кг/мм2 | НВ | σв кг/мм2 | δ, % | НВ | σв кг/мм2 | δ, % | НВ | ||
| 1 | 45 | 10 | 45 | 21,0 | 179 | 46,5 | 18,5 | 48,2 | 9,0 | 171 | ||
| 2 | 40 | 20 | 40 | 21,7 | 183 | 47,5 | 17,0 | 49,5 | 2,5 | 176 | ||
| 3 | 43 | 14 | 43 | 23,5 | 190 | 48,0 | 15,5 | 51,4 | 10,0 | 176 | ||
| 4 | 50 | 15 | 35 | 18,3 | 210 | 52,2 | 10,0 | 10,0 | 53,5 | 191 | ||
| 5 | 30 | 20 | 50 | 17,0 | 196 | 43,5 | 20,6 | 43,5 | 11,0 | 156 | ||
| 6 | 15,0 | 210 | 40,0 | 10,0 | 45,0 | 7,0 | 163 | |||||
| ГОСТ 1583-92 | ГОСТ 17711-93 | ГОСТ 7293-85 | ||||||||||
| 7 | прототип | 19,5-20,0 | 210-220 | - | - | - | - | - | ||||
Claims (1)
- Модифицирующая смесь, используемая для обработки расплавов чугуна и медных сплавов, характеризующаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %:
Углекислый барий 40-45 Кальцинированная сода 10-20 Карбонат стронция 40-45
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013150628/02A RU2553125C1 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Модифицирующая смесь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013150628/02A RU2553125C1 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Модифицирующая смесь |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013150628A RU2013150628A (ru) | 2015-05-20 |
| RU2553125C1 true RU2553125C1 (ru) | 2015-06-10 |
Family
ID=53283848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013150628/02A RU2553125C1 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Модифицирующая смесь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2553125C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1435642A1 (ru) * | 1986-11-24 | 1988-11-07 | Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении | Флюс дл медных сплавов |
| US6177045B1 (en) * | 1996-01-16 | 2001-01-23 | Elkem Asa | Composition and method for inoculating low sulphur grey iron |
| RU2298047C2 (ru) * | 2005-06-06 | 2007-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) | Модифицирующая смесь |
-
2013
- 2013-11-13 RU RU2013150628/02A patent/RU2553125C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1435642A1 (ru) * | 1986-11-24 | 1988-11-07 | Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении | Флюс дл медных сплавов |
| US6177045B1 (en) * | 1996-01-16 | 2001-01-23 | Elkem Asa | Composition and method for inoculating low sulphur grey iron |
| RU2298047C2 (ru) * | 2005-06-06 | 2007-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) | Модифицирующая смесь |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013150628A (ru) | 2015-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6869261B2 (ja) | ねずみ鋳鉄接種剤 | |
| JP4974591B2 (ja) | 黒鉛球状化剤およびこれを用いた球状黒鉛鋳鉄の製造方法 | |
| KR20120129719A (ko) | 합금제조방법 및 이에 의해 제조된 합금 | |
| KR102294309B1 (ko) | 초-저 탄소 13Cr 스테인리스 강의 제련 방법 | |
| RU2553125C1 (ru) | Модифицирующая смесь | |
| JP2003033849A (ja) | 連続鋳造用モールドパウダー | |
| RU2175278C1 (ru) | Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали | |
| US4162159A (en) | Cast iron modifier and method of application thereof | |
| ES2958750T3 (es) | Aleación basada en silicio, método para la producción de la misma y uso de tal aleación | |
| RU2704153C1 (ru) | Модифицирующая смесь | |
| RU2443785C1 (ru) | Наполнитель порошковой проволоки для внепечной обработки металлургических расплавов | |
| US3107995A (en) | Refining material for iron and steel and method of producing same | |
| RU2298047C2 (ru) | Модифицирующая смесь | |
| RU2456349C1 (ru) | Способ внепечной обработки железоуглеродистого расплава | |
| US501233A (en) | Alloy | |
| KR20020057596A (ko) | 용강의 탈산공정에 사용되는 알루미늄-망간계 탈산제 | |
| CN103981333A (zh) | 一种非铝脱氧钢用铁锰镁合金脱氧剂的制备方法 | |
| RU2590772C1 (ru) | Способ получения алюминиевого чугуна | |
| RU2588965C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
| US1700460A (en) | Metallurgical process | |
| RU2639186C2 (ru) | Псевдолигатура | |
| US1785060A (en) | Metallurgical process | |
| KR100900650B1 (ko) | 용강중 칼슘 성분 조정용 와이어 및 이를 이용한 용강중칼슘 성분 조정방법 | |
| JP2004344891A (ja) | ビレット連鋳におけるＣａの添加方法 | |
| US4189316A (en) | Iron modifier and method of using same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151114 |