169341. lajstromszámú szabadalom • Komplex modifikátor

9 169341 10 roljuk az alábbi elemeket: ittrium (Y), gadolinium (Gd), terbium (Tb), diszprózium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), tullium (Tm), itterbium (Yb) és lutecium (Lu). A cérium-csoportba soroljuk a cériumot (Ce), lantánt (La), prazeodimiumot (Pr), neodimiumot (Nd), prométiumot (Pm), szamáriumot (Sm) és europiumot (Eu). Hasonló felosztást ismertet V. V. Szerebrennyikov és L. A. Alexejenko „A ritka földfémek kémiája" c. tankönyve (Tomszki Egyetem, 1963). Minthogy a találmány szerinti komplex modifikátor bázisát a kalcium alkotja, valamennyi ritka földfém alkalmazható, de legalább kettőt kell a mpdifíkátor előállításához felhasználni. Vizsgálataink azt mutatták, hogy a grafitképződés és a karbidbomlás szempontjából a legjobb hatásfoka a komplex földfémeknek (például ittrium-holmium, cérium-lantán, gadolínium-szkandium stb.) van. Komplex ritka földfémek alkalmazásával jóval kisebb mennyiséggel érhető el az a hatás, amely a ritka földfémek egyenként történő alkalmazásával elérhető. A modifikátor ritka földfémtartalma függ a kiindulási anyagban levő kén, arzén, bizmut és titán mennyiségétől, is. Kis magnézium- és nagy ritka földfémtartalom kis kéntartalmú acélok és Öntöttvasak modifikálásához célszerű. Kis magnézium-tartalommal minden esetben gömbgrafitos öntöttvasat lehet előállítani. Ez esetben viszont növekszik a kezeléshez szükséges modifikátor mennyisége. A találmány szerinti komplex modifikátor előállításához különböző betétanyagok szükségesek, amelyek járulékos anyagok is, de az összetételhez szükséges anyagok is lehetnek. A komplex modifikátorban mindenképpen jelen van a szilícium és vas. Ezek az elemek biztosítják a felkeményedett réteg nélküli öntvények előállítását és a modifikátor összetevőinek hatékonyságát. A magas vastartalom ugyanakkor növeli a komplex modifikátor faj súlyát is. A járulékos elemek ezzel szemben közömbösek a vas-karbon ötvözetek modifikálása során lejátszódó reakciókban. Mennyiségük ezért nem bír különösebb jelentőséggel. Ilyen járulékos anyag például az alumínium, amely 0,01-3 súly% mennyiségben lehet a komplex modifikátorban jelen. Bizonyos esetekben azonban nagy mennyiségű alumínium (körülbelül 17 súly%) alkalmazása célszerű, minthogy dezoxidáló hatása igen erős, és ezáltal a modifikátor szükséges mennyisége csökkenthető. Magas alumíniumtartalmú komplex modifikátcr leginkább acél modifikálásánál alkalmazható. A találmány szerinti komplex modifikátorok ritka földfémtartalma sok tényezőtől függ. Káros szennyezőket (arzén, antimon, bizmut és titán) nem tartalmazó nyersvas esetén viszonylag kis mennyiségű ritka földfémet kell alkalmazni. Ércekből nyert acél és öntöttvas modifikálásakor azonban, minthogy ezek az ércek a felsorolt demodifikátorokat tartalmazzák, célszerű sok ritka földfémet alkalmazni, minthogy ezek a demodifikátoroknak az öntöttvas és acél szerkezetére, illetve tulajdonságaira gyakorolt kedvezőtlen hatását közömbösítik. Sok ritka földfémet és kevés magnéziumot abban az esetben kell felhasználni, ha a füstképződést teljesen el akarjuk kerülni. Sok ritka földfémet tartalmazó modifikátorból általában kevesebbet kell felhasználni, és főként olyankor alkalmazzuk őket, amikor az öntöttvas vagy az acél 5 szilíciumtartalma alacsony értéken kell maradjon. A nikkelt, mangánt, krómot, molibdént és va* nádiumot tartalmazó komplex modifikátor az öntöttvassal nyugodt körülmények között reagál és a kívánt szerkezet kialakulását biztosítja, különösen 10 perlites szerkezetű, nagy szilárdságú öntöttvas előállítása esetén. A komplex modifikátorok beépülési hatékonysága a fenti ötvözök alkalmazásával fokozódik és ezek felhasználásával jó lehetőség nyílik különleges tulajdonságú (kopásálló, korrózióálló 15 stb.) vas-karbon ötvözetek előállítására. A komplex modifikátor ötvözőelemeit a karbidképződésre ausztenitbomlásra és lehűlési görbe töréspontjának elhelyezkedésére gyakorolt hatásúk alapján választjuk ki. így a nikkelnek az öntöttvasban kifejtett 20 hatása a másodlagos modifikáláskor a szilícium által kifejtett grafitképző hatáshoz hasonló. Sok esetben a felsorolt elemek hasonló hatásúak, de bizonyos vonatkozásokban mindig eltérnek. A magnézium, kalcium és a ritka földfémek a karbid-25 képződést befolyásolják, így ezeket ennek a folyamatnak szabályzására lehet felhasználni. Magas hőmérsékleteken a karbidképződés nem jöhet létre. Ezt egyrészt a szilícium, kalcium, magnézium és a ritka földfémek, másrészt a réz, nikkel, mangán, 30 vanadium és króm együttes hatásával lehet elérni. Az eutektoidos átalakulás hőmérsékletén viszont, ha például az öntöttvasban a gömbgrafit perlites szerkezet mellett kell kialakuljon, az ötvöző, modifikáló és grafitképző elemek hatása ellentétes. Ek-35 kor a króm, vanadium, mangán, nikkel és réz hatása pozitív, míg a szilícium, kalcium, magnézium és a ritka földfémek kedvezőtlenül befolyásolják a folyamatot. Az öntvények meghatározott szerkezete tehát csak ezek kombinációjával alakít-40 ható ki. Ferrites, illetve ferrites-perlites öntöttvas gömbgrafitos szerkezete minimális mennyiségű ötvözőt tartalmazó modifikátorral állítható elő, míg perlites szerkezet kialakításához, vagy bizonyos esetekben nagy keménységű öntvény előállításához a 45 maximális, mennyiségű ötvöző szükséges. A grafitzárványok mennyisége és nagysága is az ötvöző, modifikáló és grafitképző elemek mennyiségétől függ. Az öntöttvas grafitzárványainak mennyisége és nagysága nagy jelentőségű a jó mechanikai tulaj-50 donságok (csillapítóképesség, viszkozitás és pórusosság) megfelelő értékekre történő beállításához. A találmány szerinti modifikátor egy vagy két összetevője mennyiségének megváltoztatása úgy is történhet, hogy az előállítandó ötvözet bizonyos ele-55 meit a modifikátorba építjük be, a kívánt ötvözet összetételétől függően. Ez a módszer alkalmazható például olyan acélok kezelésénél, amelyek összetétele olyan, hogy további járulékos elemekkel nem ötvözhetők. A találmány szerinti komplex modi-60 fikátor olyan elemeket is tartalmaz, amelyek magas forrásponttal rendelkeznek (például a kalcium és a ritka földfémek), ami lehetővé teszi a füstképződés és a belobbanás mértékének csökkentését és a modifikátornak a fémolvadékba történő jobb be-65 épülését. Ugyanakkor a ritka földfémek és az öt-5