Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 9) (11) 504 С 22 54)(57) ЧУГУНремний, маргаи ч а ю щ иелью повьппения од,рудовогоический еИ.Шитов,рев 4,0-4,2 0,5-1,0 0,005-0,04 0,0075-0,0 Остальное тво СС О, 197 26,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский орденаКрасного Знамени политехинститут(56) Авторское свидетель9 639959, кл. С 22 С 37/Патент Японии У 46-19кл .10 У 173, 1971. жидкотекучестидополнительнодующем соотношмас.7:УглеродКремнийМарганецЦерийЖелезо содержащий угле ец и железо, о т с я тем, что, ростоустойчивос и термостойкости одержит церий пр нии компонентов,5 10 15 20 25 30 Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам вы сокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления тонкостенных деталей, работающих в условиях частых теплосмен, например, кокилей и пресс-форм для литья под давлением.Цель изобретения - повышение ростоустойчивости, жидкотекучести и термостойкости чугуна.П р и м е р. Чугун получают расплавлением высокоуглеродистых металлизированных окатышей в тигельной индукционной печи с кислой футеровкой. При 1420"С в печи проводят науглераживание расплава электродным боем путем замешивания кусочков фракции 5-20 мм, Затем в печь добавляют ферросилиций (ФС 75), выдерживают в течение 20 мин и выпускают металл в разливочный ковш, на дне которого находится ферроцерий (ИЦ). Заливку образцов осуществляют в течение 10-15 мин после процесса модифицирования ферроцерием.Для изучения структуры и свойств предлагаемого материала выплавляют чугуны, содержащие компоненты на различных уровнях, а также для сравнительных испытаний известный сплав с содержанием компонентов на среднем уровне, Чугун предлагаемого состава содержит также в качестве примесей серу до 0,02% и фосфор до 0,057.Сущность предлагаемого технического решения заключается во введении в известныи состав церия, что способствует образованию графита шаровидной формы, уменьшении фосфора, а это исключает образование стедита в струк туре, а также серы , что уменьшает количество сернистой эвтектики.Пределы содержания компонентов установлены исходя из благоприятного сочетания структуры и свойств материала. Нижний предел по содержанию углерода (4,07.), кремния (0,5%) и марганца (0,0057) гарантирует получение ферритной металлической основы. Повышение углерода более 4,27 и кремния 1,07 ухудшает пластические свойства материала. Это связано с повышением хрупкости легированного кремнием Феррита, а также уменьшением живого сечения металла в связи с увеличением количества графита в структуре, Увеличение марганца более 0,04% приводит к образованию перлита в областях с низким содержанием кремния, которые образуются ввиду его ликвации в неравновесных условиях кристаллизации.Минимальное содержание церрия (0,00757.) обеспечивает получение графита шаровидной формы. Увеличение содержания церия более 0,027 ухудшает свойства чугуна с образованием неметаллических включений (оксидов, сульфидов и др.), концентрирующихся по границам зерен. Кроме этого, в структуре возможно появление перлита.Оптимальный состав сплава содержит, 7.: углерод 4,1; кремний 0,75; марганец 0,02; церий 0,0135.Отличительной особенностью чугуна предлагаемого состава является металлическая ферритная основа, легированная кремнием, и шаровидная форма графита, Отсутствие карбидов в матрице исключает процесс их распада, снижает. рост чугуна в процессе выдержки при повышенных температурах. Увеличение числа эвтектических зерен за счет модифицирования церием и снижения межфазовых напряжений, изменения Формы графита от пластинчатой к шаровидной, повышает термостойкость чугуна. Расширяя интервал твердо-жидкого состояния, церий способствует повышению жидкотекучести. Жидкотекучесть оценивают на спиральной пробе. Термостойкость исследуют путем нагрева образцов кольцевой формы до 500 С и охлаждения в воде, Уровень стойкости определяют по количеству трещин на 500 циклов теплосмен. Результаты испытаний и химические составы чугунов представлены в таблице,Как видно из таблицы, изменение формь графита за счет модифицирования церием и уменьшение содержания фосфора и серы значительно улучшает исследуемые свойства. Так ростоустойчнвоств повышается на 30-40%, жидкотекучесть на 20-30% и термостойкость на 20-25%. Чугун предлагаемого состава наиболее эффективно использовать для изготовления кокилей и пресс-Форм машин литья под давлением.,00 0,006 0,00 3 11 0,0 оставитель Н.Шепитькоехред В.Кадар Корректо едактор Н.Бобкова ре Заказ 3065/26 Подписное водственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная П ТиражВНИИПИ Государственнопо делам изобретении13035, Москва, Ж, Р о,03 г 0,03комитета СССРи открытийушская наб., д.4/5 1 ерностоо косте во лмчество ИО 9 330 г