Чугун

СОЮЗ СОВЕТСНИХссцициласникРЕСПУБЛИН 80,1134619 А 4(51) С 22 С 37/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ БРЕТЕНИ ТВУ 54) (57) ЧУремний, мжелезо,с яйкости тем, что,в оасплава о соде ри след ов, мас институт(53) 669.15-0182( (56) 1. Авторское Ыф 939582, кл. С 222. Авторское св Р 1018999, кл. С 2 3,0 Углерод Кремний Маргане во ССС981.СССР1983. свидетельст 37/00, 1 етельст С 37/00 020ное.Л. Счисленок, Ю.П. 111 аповало рдена Трудовог олитехнический 088.8) СурьмаОловоИедьХромЦерийНикельЖелезо ГУН, содержащий угл рганец, сурьму, оло отличающий целью повышения ст алюминия, он дополнительмедь, хром, церий, никельем соотношении ингредиен, 1,6-2,2 0,005-0,04 0,05-0,2 0,1-0,3 0,3-1,2 О, 1-1,0 0,005-0,0,3-1,Осталь15 30 1 11346Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления литых чугунных тиглей для плавки алюминия и его сплавов.Известен чугун 1 следующего химического состава, мас.ХфУглерод 3,0- 3,4Кремний 1,6-2,2Марганец 0,005-"0,04Сурьма 0,15-0,25Сера 0,1-0,2Ванадий 0,15-0,45Железо ОстальноеВведение в чугун ванадия, позволяет повысить прочность и износостойкость чугуна, Чугун характеризуется следующими свойствами:Предел прочности наразрыв, МПа 450-480Твердость НВ 238-241Наиболее блиэкйм к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун следующего химического состава, мас.Х 3.Углерод 3,0-3,4Кремний 1,6-2,2Марганец 0,005-0,04Сурьма Оэ 1 5-Оф 2Олово 0,15-0,33Сера О.1-0.2Железо ОстальноеИзвестный чугун имеет в своем составе комплекс элементом, легирующих и стабилизирующих металлическую основу материала 21.Однако использование данного сплава для изготовления летых чугун. ных тиглей, применяемых для плавки алюминия и его сплавов, невозможно ввиду высокой растворимости чугуна в алюминии и его сплавах. Это свя; зано с недостаточной степенью легирования металлической основы и с45 ее строением. Следовательно, недостатком указанного чугуна является низкая стойкость в расплавах алюминия.50Цель изобретения - повьппение стойкости чугуна в расплавах алюминия,Укаэанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму, олово и желе зо, дополнительно содержит медь, хром, церий, никель при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х: 19Углерод 3,0-3,4Кремний 1. 6-2,2Марганец 0,005-0,04Сурьма 0,05-0,2Олово 0,1-0,3Медь 0,3-1,2Хром 0,1-1,0Церий 0,005-0,02Никель 0,3-1,0Железо ОстальноеДополнительный ввод в состав чугуна меди, хрома, церия и никеля существенно изменяют структуру чугуна. Добавки меди способствуют получению равномерной структуры во всех сечениях отливки. Медь, хром и никель дополнительно легируют структурные составляющие материалы и стабилизируют их при повышенных температурах. Модифицирование расплава церием измельчает эвтектическое зерно чугуна и приводит к кристаллизации графита более мелких размеров и равномерно расположенных в металлической основе материала.П р и м е р. Для изучения структуры и свойств предлагаемого материала были выплавлены чугуны, содержащие компоненты на разных уровнях, а также известный сплав со средним уровнем содержания ингредиентов. Испытания на растворимость чугуна проводили в растворах алюминг,. и его сплавов, Химические составы и результаты иссле дований представлены в таблице.Как видно из таблицы, дополнительное введение в состав чугуна меди, хрома, церия, никеля существенно повышает стойкость чугуна в растворах алюминия и его сплавов.Технология плавки чугуна состоит из расплавления высоко-углеродистых металлиэованных окатышей, ввода в расплав ферросплавов кремния (75 Х 51 ), хрома (45 Х Сг), кристаллической сурьмы (98 Х 5 Ы, кристалли- ческого олова (98 Х 5 и), электролитической меди (99 Х СО),и электролитического никеля (99 Х й). Перед раз" ливкой чугун модифицируют ферроцерием (967. Се) в розливочном ковше.Пределы содержания компонентов установлены, исходя из получения благоприятного сочетания свойств и структуры сплава; Нижний предел по содержанию,7.:углерод 3,0; кремний 1,6; медь 0,3;никель 0,3 обеспечивает получение113461 3структуры с включениями ледебурита 2-4 Е,Нижний предел по содержанию,7: сурьма 0,05; марганец 0,005; оло-. во 0,1; хром 0,1 обеспечивает существенное повышение стойкости чугуна при минимальной степени легирования чугуна. Верхний предел по содержанию,7: . углерод 0,4; кремний 2,2 медь 1,2. никель 1,0 вызван необходимостью образования перлитной основы с включениями феррита не более 5%.Верхний предел по содержанию сурьмы более 0,2%, олова 0,3%, хрома 1,0% приводит к появлению цементитной эвтектики структуры. 1 О ОтносительХимический состав, мас.% Уровень со Сплав держания ингредиентовная потеря веса образ- цов С Б Мп ВЬ Яп Си Сг Се 0,022 0 Предлагамый 0,005 0,05 О, 1 О,1 0,005 0,3 н,2 0,04 0,2 0,3 1,4 1,2 0,03, 1,;9 Составитель Г, Дндура Техред Т.фанта Редакт Коррекйэр М. Демчик О 034/25ВНИИПИ Гопо делам13035, Мос Зака Тираж 582дарственного комитетаизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб. Подписно д. 4 г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фили Па Известный Средний . 3 9 4Повьппеиие марганца более 0,04% приводит к ферритизации структуры.Пределы,.концентрации церия выбраны экспериментальноРасчет шихты для получения чугуна предлагаемого состава осуществляется с учетом усвоения кремния, сурьмы, олова, меди и никеля на уровне 85-95% хрома и церия - 80-85%.Предлагаемый состав чугуна целесообразно использовать для изготовления литьж чугунных тиглей для плавки алюминия и его сплавов.Расчетный экономический эффект от внедрения чугуна предлагаемого состава на Заволжском моторном заво де в 1987 году составит около 90 тыс.руб.