Чугун

ЕСИИХ 4( ТВЕННЫЙ КОМИТЕТМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТй аорСйОМу СВИДЕТВЪСТВ Счисленок,Ярмоликена Трудовогитехническнй(71) Белорусский орКрасного Знамени поинститут(56) 1Авторское сУ 939582, кл. С 222. Авторское свпо заявке У 3634851кл. С 22 С 37/1 О, 1(54) (57) ЧУГУН, содержащий углерокремний, марганец, ванадий, железо т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоцелью повышения окалиностойкости,он дополнительно .содержит кальцийбор, олово и свинец при следующемсоотношении ингредиентов, мас,й:Углерод 3,0". 3,4Кремний 5,0-8,0Марганец 0,005-0,04Ванадий 0,08-0,12Кальций 0,001-0,02Бор 0,1-0,3Олово 0,1-0,3Свинец 0,005-0,012Железо Остальное1 О Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий и железо, дополнительно содержит кальций, бор, олово, свинец при следующем соотноше. нии ингредиентов, мас,7.:Углерод 3,0-3,4Кремний 50"8,0Марганец 0,005-0,045 ОВанадий 0,08-0,12Кальций 0,001-0,02Бор 0,1-0,3Олово 0,1-0,3Свинец 0,05-0,012 55Железо ОстальноеПределы содержания ингредиентов выбраны, исходя из наиболее благоИзобретение относится к литейномупроизводству, а именно к составамвысокоуглеродистых сплавов железа,и может быть использовано для производства деталей, работающих при высоких температурах,Известен чугун 1 следущего химического состава, мас,т,;Углерод 3,0-3,4Кремний 1,6-2,2Марганец 0,005-0,04Сурьма 0,15-0,25Сера 0,1-0,2Ванадий 0,15"0,45Железо Остальное 15Зтот чугун имеет в своем составеэлементы, легирующие и стабилизирующие карбидную фазу и упрочняющие металлическую основу сплава, что обуславливает удовлетворительные механи Оческие свойства чугуна. Однако использование данного Состава для деталей, работающих при высоких температурах, невозможно ввиду низкой жаростойкости сплава. 25Наиболее близким к изобретениюпо достигаемой цели является чугун 2который содержит следующие компонен"ты, мас.й:Углерод 3, 0-3,4 ЗОКремний 2,5-б,ОМарганец 0,005-0,04Алюминий 4,0-7,0Хром 0,8-3,5Сурьма 0,05-0,08Железо ОстальноеНедостатком известного чугунаявляется низкая окалиностойкостьпри 800 С.Цель изобретения - повьппение ока Олиностойкости. приятного сочетания структуры и свойств чугуна,Нижний предел по содержанию углерода (,З,ОЕ С) и кремния (5,0 Я 1) обеспечивает получение перлитноферритной структуры г включениями цементита не более 2 Т. Верхний предел по углероду (3,4 Х С) и кремнию ф(8,07 81) гвяэан с образованием высококремнигтого феррита, вегьма стой КОГО к процессам Окисления В выгокО температурной газовой среде. Увеличение содержания перечисленных элементов выше верхнего предела не дает существенного повышения Окалиностойкогти чугунов, дополнительно содержащих ванадий, кальций, бор, олово,свинец и марганец. МодифицированиераСПЛаВа СИЛИКОКаЛЬцИЕМ прЕдЕЛЫ дабавок выбраны экспериментально иэрасчета получения 0,001-0,027. Со)очищает границы эвтектических черенОт ликвирующих элементов, окислов,неметаллических включений и повышаетраэгарогтойкогть материала, Нижнийпредел по годержанию марганца 0,0057,ванадия 0087., олова 0,17, боря 0,1 Хи свинца 0,0057 Обеспечивает значительное повышение окалиногтойкости чугуна при минимальной степени легиравнения материала. Увеличение ванадия и бора гвыше 0,127. и 0,37 соответственно в чугуне данного состава приводит к Образованию эвтектических карбидов в структуре и снижает жаростойкогть чугуна. Повьппение концентрации олова ;выше,0,37 и свинцасвьппе 0,17. снижает разгаростойкостьсплава, очевидно,за счет Образованиялегкоплавких эвтектик, концентрирующихгя по границам эвтектическ.,х зерен. П р и м е р. Для изучения структуры и гвойгтв чугуна предполагаемого состава выплавлены сплавы с различным содержанием компонентов. Для сравнительных испытаний используют чугун известного состава с содржанием ингредиентов на среднем уровне, Технология получения сплава предлагаемого состава заключается в расплавлении ниэкомарганцовистой шихты выгокоуглеродигтых металлиэованных окатышей, добавки в расплав ферросплавов кремния (757. 81), ванадия (452 Ч), бора83 Р). В ковш перед заливкой вводят металлическое Олово (98 Т, Бц) силикокальций (45, 1.1.,202 Сп",1135788 Расчет щихты осуществляется с учетомусвоения кремния, олова и ванадияна уровне 85-903, кальция и борана уровне 80-857 Образцы для испытания заливают в сухую песчаную форму. Испытания на жаростойкость проводят при 800 С. Составы сплавов и результаты исследования представлены в таблице. Уровеньсодержанияингредиентв Сплав С Б 1 Мп 3,2 4,25 0,22 Предлагаемый 3,0 5,0 0,005 0,08 0,0013,2 6,0 0,022 0,1 0,013,4 8,0 0,3. 0,12 0,02ЗэО 4 э 9 - Ов 005 Оф 08 0,0013,4 8,2 0,4 0,12 0,025 Нижний Средний ВерхнийНиже нижнегоВьппе верхнего Продолжение таблицы Химический состав мас.ХОк алино" стойко ст РЬ ЯЬ Сг А 1 В г/м е звестный 5 2,1 5,редлагаеый,08 3 ВНИИПИ Заказ 10249/18 Тираж 582 н ПОП "Патент", г Известный Средний 4Как видно из таблицы, дополнитвтьный ввод в сплав кальция, олова, бора и свинца существенно повышаетокалиностойкость.Предлагаемый состав чугуна целесообразно испольэовать для изготовления котлов, котельных установок,Расчетный экономический эффект отвнедрения объекта только на одном О заводе составит 9 тыс.руб. Химический состав мас.Х ород, ул.Проектная,4