SU1693110A1 - Modifying additive for cast iron - Google Patents
Modifying additive for cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1693110A1 SU1693110A1 SU894757526A SU4757526A SU1693110A1 SU 1693110 A1 SU1693110 A1 SU 1693110A1 SU 894757526 A SU894757526 A SU 894757526A SU 4757526 A SU4757526 A SU 4757526A SU 1693110 A1 SU1693110 A1 SU 1693110A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- modifier
- magnesium
- calcium
- iron
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 title 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims abstract 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 3
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- -1 FSZORZMZO Chemical compound 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к модификаторам дл чугуна. Целью изобретени вл етс устранение отбела в тонкостенных отливках и улучшение обрабатываемости чугуна резанием. Модификатор содержит, мас.%: SI55-75; С 0,05-0-20; AI 0,5- ,2,0; Мд 0,5-1,5; Са 0,5-2,Oj,;P3M 0,5-2.0; Мп 0,3-5,0, Fe остальное, , причем отношение кальци к магнию составл ет 1; (0,75-1,0). Кроме того, модификатор может дополнительно содержать 0,5-2,0 мас.% Ва. Модифицирование в ковше чугуна С425 предлагаемым модификатором в количестве 0,3% от массы чугуна позвол ет более, чем в 2 раза повысить стойкость режущего инструмента, при этом хромочного отбела в отливках с толщиной стенки 4-8 мм не наблюдаетс . 1 з.п. ф-лы, 1 табл.The invention relates to cast iron modifiers. The aim of the invention is to eliminate chill in thin-walled castings and to improve the machinability of cast iron by cutting. The modifier contains, wt%: SI55-75; C 0.05-0-20; AI 0.5; 2.0; Md 0.5-1.5; Ca 0.5-2, Oj,; P3M 0.5-2.0; Mp 0.3-5.0, Fe balance,, and the ratio of calcium to magnesium is 1; (0.75-1.0). In addition, the modifier may additionally contain 0.5-2.0 wt.% BA. Modification of the C425 cast iron in the ladle with the proposed modifier in an amount of 0.3% by weight of the cast iron allows more than 2 times increase in the durability of the cutting tool, while chromic bleaching in castings with a wall thickness of 4-8 mm is not observed. 1 hp f-ly, 1 tab.
Description
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано в технологии модифицировани серых чугунов при получении отливок машиностроительного профил .The invention relates to metallurgy and can be used in the technology of modifying gray cast irons in the production of machine profile castings.
Целью изобретени вл етс исключение кромочного отбела в тонкостенных отливках и улучшение обрабатываемости чугуна резанием.The aim of the invention is to eliminate chipping in thin-walled castings and to improve the machinability of cast iron by cutting.
Пример. Модификаторы известного и 1 предлагаемого составов получают методом сплавлени соответствующих ферросплавов (технически чистого магни , ферросилици , ферросиликобари , ферросиликокальци , ферромарганца, ФСЗОРЗМЗО, содержание сурьмы в известном модификаторе обеспечивалось вводом технически чистой сурьмы по расплавлению остальных составл ющих) в индукционной печи емкостью 60 кг. Модификатор известного состава выполн ют при среднем содержании ингредиентов, а предлагаемого - на нижнем, среднем, верхнем,Example. Modifiers 1 and form the proposed compositions obtained by fusion of appropriate ferroalloys (commercially pure magnesium ferrosilicon ferrosilikobari, ferrosilikokaltsi, ferromanganese, FSZORZMZO, antimony content in a known modifier provides input technically pure melting antimony by other constituents) into the induction furnace of 60 kg. A modifier of known composition is performed with an average content of ingredients, and the proposed composition is carried out on the bottom, middle, top,
ниже нижнего, выше верхнего пределов содержани ингредиентов.below the lower, above the upper limits of the content of ingredients.
Модифицирование чугуна марки С245 провод т в ковше емкостью 30 кг. Расход модификаторов составл ет во всех случа х 0,30%, температура модифицировани 1340°С. Модифицированный расплав заливают в сырые песчано-глинистые формы. Опытные образцы имеют форму цилиндров с диаметром 60 мм и пластин с толщиной стенки 4,6 и 8 мм.Modification of C245 grade cast iron is carried out in a 30 kg bucket. The consumption of modifiers is in all cases 0.30%, the temperature of the modification is 1340 ° C. The modified melt is poured into wet sandy-clay forms. Prototypes have the form of cylinders with a diameter of 60 mm and plates with a wall thickness of 4.6 and 8 mm.
Испытани на обрабатываемость провод т методом точени цилиндрических образцов . Наличие кромочного отбела определ ют на пластинчатых образцах визуально .The machinability tests were carried out using the method of turning cylindrical specimens. The presence of edge chill is determined visually on plate samples.
Результаты испытаний чугунов, выплавленных с использованием известного и предлагаемого модификаторов, представлены в таблице.The test results of pig iron smelted using the known and proposed modifiers are presented in the table.
При массовом производстве отливок из серых чугунов высоких марок (СЧ25 и выше)When mass production of castings from gray cast iron of high grades (SCH25 and above)
ON О СОON O CO
ОABOUT
Основной проблемой вл етс обрабатываемость резанием на автоматических лини х. Причинами низкой обрабатываемости даже и случае исключени отбела вл ютс особенности микрогетерогенного строени металлической матрицы чугунов указанного класса. Ввиду низкого углеродного эквивалента и присутстви легирующих элементов b сплаве, в частности хрома, наблюдаетс значительна микроликвационна неоднородность . Она определ етс значительной долей первичного аустенита, при затвердевании которого примеси вытесн ютс на границы аустенита с эвтектикой. Этот эф- фект приводит к образованию микроликва- ционных зон с повышенной твердостью и хрупкостью. Данное вление приводит к ухудшению обрабатываемости резанием не только тонкостенных, но и массивных сечений отливок. Усугубл ет данное вление также фосфор и не оптимальное соотношение серы к марганцу в чугуне ваграночной плавки. Основной задачей модифицировани этих чугунов вл етс комплексное воздействие на кинетику кристаллизации и морфологию дендритов первичного аустенита , состо ние границ аустенит - эвтектика и строение самой эвтектики. Предлагаемый модификатор резко измельчают дендриты первичного аустенита, увеличивает их удельную поверхность, тем самым снижа отрицательное воздействие микроликвации на образование зон с повышенной концентрацией хрома и других кар- бидообразующих элементов.The main problem is the machinability on automatic lines. The reasons for the low workability, even in the case of chill elimination, are the peculiarities of the microheterogeneous structure of the metal matrix of cast iron of the specified class. Due to the low carbon equivalent and the presence of alloying elements b in the alloy, in particular chromium, there is a significant microlikonational heterogeneity. It is determined by a significant proportion of primary austenite, during solidification of which impurities are displaced to the boundaries of austenite and eutectic. This effect leads to the formation of micro-quenching zones with increased hardness and brittleness. This phenomenon leads to a deterioration in the machinability of cutting not only thin-walled, but also massive sections of castings. This phenomenon is also aggravated by phosphorus and the not optimal ratio of sulfur to manganese in the cupola iron. The main task of modifying these cast irons is the complex effect on the crystallization kinetics and morphology of primary austenite dendrites, the state of the boundaries of austenite is eutectic, and the structure of the eutectic itself. The proposed modifier sharply crushes the dendrites of the primary austenite, increases their specific surface, thereby reducing the negative effect of microlysis on the formation of zones with an increased concentration of chromium and other carbide-forming elements.
Кремний в пределах 55-75% в составе модификатора обеспечивает хорошую растворимость модификатора и создает обогащенные кремнием зоны, в процессе растворени которых образуютс дополнительные центры кристаллизации. -Нижний предел (55%) обеспечивает требуемую кинетику создани зон. Превышение верхнего предела (75%) ухудшает растворимость,Silicon within 55-75% in the composition of the modifier provides a good solubility of the modifier and creates silicon-rich zones, in the process of dissolution of which additional crystallization centers are formed. The lower limit (55%) provides the required kinetics of zone formation. Exceeding the upper limit (75%) impairs solubility,
Углерод (0,05%) способствует образованию карбида кремни в модификаторе, Свыше 0,2% трудно достижимо на практике.Carbon (0.05%) contributes to the formation of silicon carbide in the modifier. Over 0.2% is difficult to achieve in practice.
Алюминий (0,5%) и РЗМ (0,5%) способствуют зарождению дендритов первичного аустенита и их измельчению при росте. Превышение верхних пределов (2,0%) указанных элементов не дает приращени указанного эффекта.Aluminum (0.5%) and REM (0.5%) contribute to the nucleation of primary austenite dendrites and their grinding with growth. Exceeding the upper limits (2.0%) of the indicated elements does not give an increment of the specified effect.
Марганец в пределах 0,3-5,0% улучшает растворимость модификатора и уменьшает микроликвационную неоднородность за счет взаимодействи с серой в чугуне ваграночной плавки. Верхний предел (5,0%) ограничен ввиду возможности образовани цементита в структуре.Manganese in the range of 0.3–5.0% improves the solubility of the modifier and reduces the micro-dilution heterogeneity due to the interaction with sulfur in cuprous cast iron. The upper limit (5.0%) is limited due to the possibility of formation of cementite in the structure.
Магний в совокупности с кальцием уменьшает ликвационную неоднородность вследствие частичного св зывани серы до момента кристаллизации аустенита, измельчает строение аустенита и эвтектики и очищает границу аустенит - эвтектика от поверхностно-активных элементов (примесей , присутствующих в чугуне). Важны при этом не только абсолютные концентрацииMagnesium in combination with calcium reduces segregation heterogeneity due to partial binding of sulfur until austenite crystallizes, crushes the structure of austenite and eutectic and clears the austenite-eutectic boundary from surface-active elements (impurities present in the iron). Not only absolute concentrations are important.
0 магни , кальци , но и их соотношени .0 magnesium, calcium, but their ratio.
Нижние пределы (0,5%) обусловлены необходимостью достижени описанных эффектов. Верхний предел по магнию(1,5%) ограничен ввиду пироэффекта и пылегазо5 вых выбросов в атмосферу при обработке расплава. Верхний предел по кальцию (2,0%) ухудшает растворимость модификатора . Соотношение кальци к магнию 1:(0,75-1,0) обеспечивает высокую раство0 римость и комплексное воздействие на устранение микроликвационной неоднородности чугунов. Выше верхнего предела соотношений (1:1) ухудшаетс растворимость модификатора и эффективностьThe lower limits (0.5%) are due to the need to achieve the described effects. The upper limit for magnesium (1.5%) is limited due to the pyroelectric effect and dust-gas emissions into the atmosphere during melt processing. The upper limit on calcium (2.0%) impairs the solubility of the modifier. The calcium to magnesium ratio of 1: (0.75–1.0) ensures high solubility and a complex effect on the elimination of microlactivity heterogeneity of cast irons. Above the upper limit of ratios (1: 1), modifier solubility and efficacy deteriorate.
5 обработки.5 processing.
Дл высококачественных легированных чугунов с пластинчатым графитом характерна также неоднородность размеров и распределени графита в разностенныхFor high-quality alloyed cast iron with lamellar graphite, the heterogeneity of the size and distribution of graphite in differential
0 отливках. Дополнительный ввод 0,5% бари s предлагаемый состав способствует гомогенизации графитной фазы в разностенных отливках. Свыше 2,0% бари не дает приращени эффекта и ухудшает растворимость.0 castings. An additional input of 0.5% barium s The proposed composition contributes to the homogenization of the graphite phase in differential castings. Over 2.0% barium does not increase effect and impairs solubility.
5 Гомогенизаци графитной фазы в отливках положительно сказываетс на улучшении обрабатываемости чугуна.5 Homogenization of the graphite phase in castings has a positive effect on improving the workability of cast iron.
Как следует из данных, представленных а таблице, предлагаемый модификатор дл As follows from the data presented in the table, the proposed modifier for
0 чугуна позвол ет устранить кромочный от- бел в отливках с толщиной стенки меньше 8 мм и улучшить обрабатываемость резанием чугуна более, чем в 2 раза.Cast iron 0 makes it possible to eliminate the edge edge in castings with a wall thickness of less than 8 mm and to improve the machinability by cutting cast iron more than 2 times.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894757526A SU1693110A1 (en) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Modifying additive for cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894757526A SU1693110A1 (en) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Modifying additive for cast iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1693110A1 true SU1693110A1 (en) | 1991-11-23 |
Family
ID=21478765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894757526A SU1693110A1 (en) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Modifying additive for cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1693110A1 (en) |
-
1989
- 1989-11-09 SU SU894757526A patent/SU1693110A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1275057, кл. С 22 С 35/00, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1407986, кл. С 22 С 35/00, 1988. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4666516A (en) | Gray cast iron inoculant | |
| JP6869261B2 (en) | Gray cast iron inoculant | |
| CA1082005A (en) | Alloy for rare earth treatment of molten metals | |
| EP0874916B1 (en) | Composition for inoculating low sulphur grey iron | |
| WO2006068487A1 (en) | Modifying agents for cast iron | |
| SU1574671A1 (en) | Cast iron | |
| US3527597A (en) | Carbide suppressing silicon base inoculant for cast iron containing metallic strontium and method of using same | |
| US4373967A (en) | Process for making resulfurized machinable steel | |
| SU1693110A1 (en) | Modifying additive for cast iron | |
| EP0041953B1 (en) | Production of vermicular graphite cast iron | |
| EP0958391A1 (en) | Strontium-aluminum intermetalic alloy granules | |
| SU1560608A1 (en) | Cast iron | |
| US2932567A (en) | Cast iron and process for making same | |
| RU2016071C1 (en) | Iron production method | |
| US2625473A (en) | Lithium modified magnesium treatment of cast iron | |
| SU1680795A1 (en) | Grey cast iron | |
| SU1435609A1 (en) | Method of producing cast iron with vermicular graphite | |
| SU1749292A1 (en) | Cast iron | |
| SU1468958A1 (en) | Cast iron | |
| Seidu et al. | CHILLING TENDENCY OF IRON POWDER TREATED GREY CAST IRON | |
| SU1062293A1 (en) | Modifier for cast iron | |
| RU2318900C2 (en) | Complex modifier for steel | |
| SU1585367A1 (en) | Innoculating composition | |
| SU589275A1 (en) | Alloy for deoxidizing and inoculating steel | |
| Riposan et al. | Cast iron inoculation enhancing by oxy-sulphides forming elements contribution |