Чугун

(д) С 22 С 37/1 ЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Белорусский ордена Трудового ,Красного Знамени политехнический институт и Белоозерский энергомеханический завод(56 ) 1.Авторское свидетельство СССР 9639959, кл, С 22 С 37/10., 1978.2. Лакедемонский А.В., Абраменко Ю.Е Васильев Е.А., Вадлинский А.Г. Материалы для карбюраторных двигателей. М., "Машиностроением, 1969, с. 96(54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод,кремний, марганец, серу, ФосФор ижелезо, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с .целью повыаения механическик свойств, он дополнительносодержит церий и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:Углерод 2,5-2,7.Кремний 1,0-1,4Марганец 0,008-0,030Сера 0,08-0,12Фосфор 0,01-0,08Церий 0,002-0,004Алюминий 0,005-0 010Железо ОстальноеИзобретение относится к металлургии, в частности к изысканию соста-:вов высокопрочных чугунов,Известен чугун 1, содержащийкомпоненты в следующем соотношенйи,вес.гУглерод 3,5-3,75Кремний 1,9-2,3Марганец 0,4-0,9Алюминий 0,05-0,3Церий 0,005 -0,01Сурьма 0,05-0,1Железо ОстальноеИзвестный чугун обладает хорошейизносостойкостью, но механическиесвойства его находятся на низкомуровне.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату.к предлагаемому является чугун 2следующего химического состава,вес.Углерод 2,53Кремний 1,42Марганец 0,45Сера 0,48Фосфор 0,08Железо ОстальноеЧугун обладает сравнительно высокими механическими свойствами.Цель изобретения - повышение механических свойств чугуна.Указанная цель достигается теМ,что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, фосфор и железо, дополнительно содержит церий иалюминий, при следующем соотношениикомпонентов, вес,;Углерод 2,5-2,7Кремний 1,0-1,4Марганец 0,008-0,030Геоа 0,08-0,12Фосфор 0,01-0,08ЦеРий 0,002-0,004Алюминий 0,005-.0,010железо ОстальноеВвод в состав сплава церия и алюминия в количестве соответственно0,002-0,004 и 0,005-0,010 при одновременном снижении концентрации марганца до 0,08-0,030 и серы до 0,080,12 обеспечивает получение чугуна, обладающего высокими механическими свойствами,.Верхрий предел содержания в чугуне церия обусловлен увеличением продолжительности первой стадии графитизирующего отжига, нижний - эффективностью влияния церия на механические свойства сплава,Охлаждение на воздухеили с печью55 После проведения термообработкииз проб изготавливали образцы на механические испытания,По изложенной технологии выплавляли 5 составов предлагаемого чугу 60 на (на нижнем, среднем и верхнем,а также ниже нижнегои выше верхнего пределов содержания компонентов )и известный чугун. Показатели прочности укаэанных чугунов представлены в таблице,)1 Верхний предел содержания алюминия обусловлен его графитизирующим Действием, которое в данном случае является орицательным фактором;нижний - эффективностью воздействия алюминия на показатели механических свойств чугуна,Снижение содержания марганцаобусловлено уменьшением до минимально возможной концентрации в чугунесеры, которая обеспечивает получение включений графита шаровидной 5формы, Уменьшение абсолютной величины содержания в сплаве серы связано с тем, что она снижает механические свойства чугуна.П р и м е р. Выплавка чугуна пред лагаемого состава может осуществляться как в дуговой, так и в индукционной электрических печах. В данномпримере использована индукционнаявысокочастотная тигельная электро печь ЛП 3-67. В качестве шихты для получениячугуна применяются металлизованныеокатышки, обеспечивающие требуемый 20 уровень содержания марганца. Корректировка состава по углероду и кремнию производится с помощью электродного боя и ферросилиция. Содержаниесеры регулируется составом шихты 75 и в случае необходимости корректируется сернистым железом. Церий иалюминий вводят непосредственно вковш перед заливкой. Оптимальнаятемпература ввода церйя и алюминиясоставляет 1420-1440 С. При этомобеспечивается максимальный эффект,Наиболее целесообразно осуществлятьввод церия в виде промышленногосплава типа МЦ40 церия). Величина добавки церия и алюминиярассчитывается исходя из их усвоенияв пределах 70-80. Оптимальное время выдержки расплава перед заливкой после модифицирования составляет 2-10 мин. При более длительной выдержке происходитугар церия и алюминия за счет диффузии в расплав атмосферного кислорода.Пробы для изготовления образцовна механические испытания отливаютв сырой песчаной Форме. После выбивки из форм отлитые пробы подвергаюттермообработке по следующему режиму;Нагрев до температуры,С 950-980Выдержка при 950-980 С,4,5-5,0, 4 Зк 00 1 ю 6 Оф 15 Оф 23Ою 15 Ою 010 0 ю 050 Продолжение таблицы Продолжительностьпервой стадииотжига, ч Чугун Ге 4,8 Остальное Известный Предлагаемый 5 у 1 738 4,5 То же 5,3 746 45 4,5 742 3,5 603 5,0 291 5,0 ВНИИПИ Заказ 5763/24 Тираж 627 Подписное Филиал ППП "Патент", г,ужгород,ул,Проектная,4 3Как видно из .таблицы, прочность предлагаемого чугуна на 8-10 выые соответствующего показателя для известного чугуна. Повьаиение прочности позволяет снизить на 3-5 вес отливок. За. счет этого годовой экономический эффект составляет 60 тыс. руб. к Содержание элементов, вес% 1 1 1 1