Чугун

(57)лургииизгот тало при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3902316/ (22) 29.05.85 (46) 15.02.87. Бюл. (71) Тульский проек ский технологиче и ностроения(72) В.НЛаринов, Л Г,С.Сосновская и М. (53) 669,15-196(088 (56) Авторское свид В 602590, кл. С 22 САвторское свидет В 322394, кл. С 22 ГУНобретение относится к ми может быть использоваленин отливок, работающих условиях износа, Цель - улучшениежидкотекучести, износостойкости иснижение себестоимости. Новый чугунсодержит компоненты в следующем соотношении, мас,Х: углерод 2,5-3,6;кремний 2,8-4,0; марганец 0,2-0,5;ванадий 2,0-3,4; медь 0,1-1,5; магний0,04-0,06; РЗМ 0,03-0,1; фосфор 0,32,5; стронций 0,05-0,10; железо - остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронция обеспечивает одновременное повышение жидкотекучести с 850 до 1130"250 мм,снижение скорости износа с 5 до 1,12,5 мг/мин и себестоимости 1 т отливок с 739 до 489-674 руб. за счетвывода никеля из состава чугуна.1289903 55 Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок, работающих вусловиях износа,Цель изобретения - улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости.Изобретение иллюстрируется примерами конкретного применения, в результате которых были полученные данные сравнительного анализа свойствчугуна.Выбор граничных пределов компонентов обусловлен следующим образом.При содержании углерода менее2,5% отмечается отбел чугуна, ухуд"шение обрабатываемости, снижениепрочностных характеристик,Содержание углерода выше 3,6%превышает предел растворимости егов предлагаемом чугуне, Избыток углерода выделяется в виде включений,обуславливающих. снижение прочностных характеристик,При содержании в чугуне ванадияв пределах 2,0-3,4% образуются карбиды ванадия, происходит упрочнение матрицы чугуна карбидами. Привведении в чугун ванадия менее 2,07износостойкость чугуна уменьшаетсявследствие отсутствия карбидов ванадия.При содержании ванадия в чугуне более 3,47. износостойкость увеличивается незначительно, но снижается жидкотекучесть данного чугунаи значительно увеличивается отбелираемость и твердость.Содержание в чугуне редкоземельных элементов в пределах 0,03-0,17способствует мелкодисперсному равномерному распределению в нем структурных составляющих перлита и цементита., Кроме того, введение РЗМ вуказанных пределах раскисляет чугун,очищая границы зерен от окислов,способствуя тем самим как повышениюжидкотекучести чугуна, так и его -прочности,Присадки РЗМ, как инокулирующих элементов, одновременно влияют на рост дополнительных центров кристаллизации, измельчая зерно, и препятствуют развитию зон транскристаллизации.Введение в известный чугунРЗМ в количествах менее 0,03% существенного влияния на повышение технологических свойств чугуня не оказывает, асодержание РЗМ выше О,7, нецелесообразно, так как приводит к значительному удорожанию чугуна без заметно 5 го повышения его технологическихсвойств.Содержание в чугуне 0,3-2,5%фосфора способствует более высокойизносостойкости чугуна и жидкотекучестиПри содержании Фосфора в чугунеменее 0,3% отмечается снижение жидкотекучести и износостойкости.При введении в чугун Фосфора вы 15ше 2,57, ухудшаются прочностные свойства чугуна, увеличивается его твердость.Стронций введен в состав чугунадля повышения графитизирующей способ 20ности сплава, а также измельченияэвтектических зерен металлическойосновы и сетки фосфидной эвтектики.Особенно эффективно совместное влияние стронция с РЗМ, обладающие высоким химическим сродством к кислородуи сере,Для обеспечения модифицирующегодействия стронция остаточное его содержание в чугуне должно быть не ниже 0,057.Меньшее содержание этого элемента не обеспечивает образования дополнительных центров графитизации и неоказывает заметного влияния на коли 35 чество и размер эвтектических зерен.Содержание стронция выше верхнегопредела (0,1%) вследствии ограниченной его растворимости в чугуне приводит к микроликвации данного элемен 40та по границам зерен, снижению механических свойств и к значительномуудорожанию чугуна.Были изготовлены три плавки предлагаемого чугуна, два состава чугуна45ниже нижнего и выше верхнего предела содержания компонентов и составчугуна-прототипа,Чугун плавили в индукционной печи ЛПЗ-б 7, Для определения жидкотекучести заливали спиральную пробу. Износостойкость определяли скоростью весового изнашивания образца при трении скольжения в паре с закаленным диском из стали 45.Составы чугунов и результаты испытаний в сравнении с известным чугуном приведейы в таблице.3 1289903 4износостойкости и снижения себестоимости, он дополнительно содержитфосфор и стронций при следующем соотношении компонентов, мас.75 Углерод 2,5-3,6Кремний 2,8-4,0Марганец 0,2-0,5Ванадий 2,0-3,4 Формула изобретения Медь 0,1-1,5Магний Оь 04-0,06Редкоземельные элементыФосфорСтронций15 Железо Как следует из данных таблицы дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронция обеспечивает по сравнению с известным одновременное улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, медь магний, редкоземельные элементы и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения жидкотекучести и 1 Содеркание компонентов, мас.з Чугун идко- Скоеку- рост есть, весо м,лрн вого 340 С ианавива ния мг/ми г ве 4,0 3,35 0,7 4,0 0,08 0,15 0,05 0,03 0,74 - 1,0 О, Осталь 5ноеныи рерагаеО,О О 0 6 О 419 0, 0,0 О,О г,г 2,33 О,2 0 3,0 0,06 0,2 ой Составитель Н. КосторРедактор Н,Киштулинец Техред В,Кадар орректо рашн сно Заказ 7872/26 Тираж 627 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Моеква, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Прое 4