Лигатура

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 91 (1 4010 22 С 35 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ инс ти.11-12. ат 5 у ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТ(57) Изобретение относится к литейному производству, вчастности к легированию серого чугуна, Цель изобретения - повьппение прочности и изотроности чугуна, снижение его пористости. Лигатура содержит, мас.Х. углерод 3-4; кремний 1-3; марганец 0,31,2; фосфор 0,06-0,2; сера 0,01-0,06хром 0,01-0,1; титан 0,01-0,1 р медь25-61 кальций 0,0-0,1; азот 0,005 О, 018; железо остальное. Применениепредложенной лигатуры позволяет достигнуть следующие свойства чугуна:прочность на изгиб 55,0 кг/мм ; твердость НВ в сечении 20 мм 229; обьемусадочной раковины 4,0 мл; отбел3,6 мм. 1 табл.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к легированию серого чугуна с пластинчатойформой графита для ответственного автомобильного литья, например головокцилиндров, блоков цилиндров, маховиков.Цель изобретения - повышениепрочности, иэотропности чугуна, снижение его пористости.Предлагаемая лигатура содержитуглерод, кремний, марганец, фосфор,серу, хром, титан, медь, железо,кальций, азот при следующем соотношении компонентов, мас. :Углерод 3-4Кремний 1-3Марганец 0,3-1,2фосфор 0,06-0,2Сера 0,01-0,06Хром 0,01-0,1Титан 0,01-0,1Медь 2,5-6Кальций 0,01-0,1Азот 0,005-0,018Железо ОстальноеПри введении в лигатуру 0,0050,018 азота в лигатуре образуетсяболее благоприятная структура, становится меньше крупных включений графита, что улучшает наследственныесвойства металла, а часть азота, которая переходит из лигатуры в чугун,способствует более равномерному распределению графита через образованиенитридов титана,Содержание азота менее 0,005 неэффективно, содержание азота в лигатуре свыше 0,0183 не увеличивает механических и литейных свойств чугуна,Кроме того, появляется опасность образования ситовидной пористости.Введение в лигатуру кальция впределах 0,01-0,1 . способствует равномерному распределению графита, атакже карбонитридов и нитридов. Прийизком углеродном эквиваленте кальций способствуе затвердеванию постабильной схеме, а при высокой увеличивает количество включений, и вПервом и во втором случае улучшаетсяструктура (наследственные свойства)лигатуры, что способствует, повышениюсвойств серого чугуна. Повышенномусодержанию азота в лигатуре должносоответствовать повьппенное содержание кальция для компенсации отбела,снижающего механические свойства чугуна, Наличие в лигатуре кальция меньше 0,01% не оказывает необходимого влияния на снижение отбела и самой лигатуры и чугуна. Повышение содержания кальция свьппе 0,1% уже не повышает механических свойств чугуна, а в лигатуре увеличивается количество неметаллических включений.Ввод в состав лигатуры меди в пре- делах 2,5-6% позволяет повысить прочность, снизить усадку и повысить изотропность чугуна, Снижение содержания в лигатуре меди менее 2,5 не позволяет достаточно повысить механические свойства, литейные свойства, изотропность чугуна. Повьппение содержания меди в лигатуре свыше буже не улучшает механические и литейные свойства чугуна, полученного с применением лигатуры, и ведет к ее удорожанию.Снижение содержания титана в лигатуре до 0,01-0,1 . способствует затвердеванию лигатуры по стабильной схеме, что улучшает наследственные свойства: в небольших количествах образующиеся карбиды титана, карбонитриды способствуют графитизации. Содержание титана менее 0,01% снижает графитирующее влияние лигатуры, его содержание более 0,1 препятствует затвердеванию лигатуры по стабильной схеме и может способствовать усадке.Введение хрома в состав лигатуры в количестве 0,01-0,1 повышает прочность чугуна. При содержании в лигатуре более 0,1 . повышаются отбел и усадка чугуна.Содержание фосфора в лигатуре в пределах 0,06-0,2 способствует повышению механических свойств чугуна. Снижение содержания фосфора ниже 0,06 ухудшает жидкотекучесть чугуна и обрабатываемость готовых деталей, при увеличении содержания фосфора выше 0,2 . повьппается хрупкость чугуна,Проведены сравнительные испытания чугуна для определения предела прочности на изгиб, объема усадочных дефектов, изотропности (твердости в различных сечениях). В индукционной печи выплавляют лигатуры шести составов, Для выплавки используют армко-железо, медь, электродный бой, Ферросплавы, аэотированный марганец, мочевину, силикокальТвРцссл Ив а 6%ФВям въсьссдссс состав егп 71 ц ес.г В Сс тЬ 0 ГТ Г - ТЧ" 19 ОВ б2 з г 16 з бЭ 119 б,о,о 1,0 о,б,2 0005 0005 0005 о,и 0,01 Составитель А,БармыкТехред М.Ходанич Корректор С.Шекмар Редактор В,Бугренкбв Заказ 2769/28 Тираж 594 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Проььзводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,з 140ций, который вводится в ковш, Пигатуру разливают в изложницы.В индукционной тигельной печи выплавляют нелегированный базовый чугун, в который добавляют 10 Х лигатуры. Базовый чугун имеет следующийхимический состав,Иуглерод 3,4,кремний 2,2, марганец 0,4, фосфор0,05, сера 0,01,Данные по химическим свойствам лигатур и свойствам исследуемых чугунов приведены в таблице.Из данных таблицы следует, что чугуны, легированные предлагаемой лигатурой (2-4), в, сравнении с известной (1) имеют прочность на 20 Х выше, разницу в твердости в различных сечениях на 153 ниже, объем усадочных дефектов на ЗОБ меньше. Таким образом, применение предлагаемой лигатуры для легирования чугуна позволяет повысить механические свойства чугуна, его изотропность и снизить его пористость, что достига" ется введением в лигатуру кальция и азота и изменением соотношения других компонентов,Лигатуру можно использовать для ответственного автомобильного и станкостроительного литья - корпусных деталей автомобильных двигателей, крупных дизелей, станин, направляющих. Лигатура, содержащая углерод, крем-,ний, марганец, фосфор, серу, хром,титан, медь, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, изотропности чугуна, В снижеььия его пористости, она дополнительно содержит кальций и азот приследующем соотношении компонентов,мас.%:Углерод20 КремнийМарганецФосфорСера