Чугун для отливок

(51) ССРЫТИЙ ВЕННЫЙ НОМИ ИЗОБРЕТЕНИЙ ГОСУДПОД САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(21 (22 (46 425676/31-0204.06.8723.11.88. БнлБелорусский ит т итехнически еках, Н).П.Белый, В,И итвиненко, А.Г,Слуцк евский, В,Г,Горенко, нов и А.А.Ребик 5-196 (088.8) ское свидетельство С кл. С 22 С 37/10, 19 ое свидетельство ССС кл. С 22 С 37/00, 1(54) ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВОК(57) Изобретение относится к металлургии и .может быть использовано припроизводстве блоков картера двигателя. Цель изобретения - повышение герметичности отливок, термостойкостии предела прочностч при растяжении.Предлагаемый чугун содержит, мас.Е:С 3,1 - 3,6; Я 5. 1,7 - 2,3; Мп 0,6 -1,2; Сг 0,2 - 0,4; Ж 0,2 - 0,6; СцОю 35 Ою 61 И 0103 Ое 07 э Ч 0105 Ою 2АЗ. 0,01 - 0,02; Со 0,03 - 0,1; Се0,005 - 0,02 и Ре остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Со и Сеобеспечивает повышение герметичностив 1,12"1,28, термостойкости в 1,42 -1,69 и предела прочности б в 1,041,2 раза. 2 табл.Изобретение относится к металлур;гии, в частности к разработке составов чугуна для отливок блоков карте-" ра дизельных двигателей,5Цель изобретения - повьппение герметичности, термостоикости и предела прочности при растяжении.Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.Углерод или кремний при их содержании 3,1-3,5 и 1,7-2,3 мас.% соответственно обеспечивают хорошие литейные и механические свойства спла ва, Нижние пределы содержания 3,1 и ,1,7 мас.% обуславливаются необходи-. ,мостью исключения структурно-свободного цементита в металлической магрице. Превьппение верхнего предела 20 содержания углерода и кремния может привести к ухудшению формы и характера распределения графита.Марганец в пределах 0,6-1,2 мас.% обеспечивает достаточное упрочнение 25металлической матрицы. Превьппение ,верхнего предела содержания марганца приводит к увеличению усадочных явле" ний при кристаллизации чугуна.Хром, ванадий и титан при их соержании 0,2-0,4, 0,05-0,2 и 0,03 -0,07 мас.% соответственно обеспечивавот требуемую прочность и термостой.кость чугуна. Нижний предел содержания хрома, ванадия и титана обусловлен получением перлитной металлической матрицы с равномерно распределенным графитом. При концентрации :данных элементов выше указанных пределов существенно ухудшается термо ,стойкость чугуна за счет появления в структуре ледебурита. Кроме тогозначительно спижается обрабатываемость сплава резанием.45Нижний предел содержания никеля 0,2 мас.%, меди 0,35 мас.% и кобальта 0,03 мас.% выбран, исходя из получения плотной металлической основы, обеспечивающей требуемую герметичность отливок. При концентрации никеля, меди и кобальта свьппе верхних пределов прирост прочности, герметичности и термостойкости незначительный. Кроме того, наличие в чугу 55 не повьппенного содержания указанных легирукнцих элементов экономически нецелесообразно. Пределы содержания алюминия (0,01-0,02 мас,%) и церия(0,005-0,02 мас.%) обеспечивают за счет эффективного модифицирования изменение эвтектических зерен и получение в разностенных отливках структуры без отбелаВ индукционной печи с кислой Футеровкой выплавляют предлагаемый состав чугуна с различным уровнем содержания ингредиентов. Для сравнительных испытаний используют известный чугун, содержащий ингредиенты на среднем уровне. В качестве шихтовых материалов используют литейный чугун ЛЧ, стальной лом, ферросплавы кремния, марганца, ванадия, хрома, титана, церия, а также катодную медь,гранулированный никель, алюминий и кобальт.Шихту загружают в печь, расплавоперегревают до 1480 С и перед разливкой чугун модифицируют алюминием и церием.Чугун заливают в сухие песчаные формы, Иэ полученных заготовок вырезают образцы для испытаний на механические свойства, термостойкость и герметичность, Испытание на механические свойства проводят по стандартной методике. Термостойкость оценивают по количеству трещин, образовавшихся после 300 циклов на кольцах, вырезанных из чугунных заготовок,Для получения герметичности изготавливают образцы диаметром 28 и рабочей высотоймм. Газопроницаемость чугуна определяют на грузопоршневом манометре МП 25000 при давлении азата до 1,2 МПа. При определении герметичности замеряют давление, при котором появляется течь, н время, в течение которого через испытываемый образец протекает определенное количество азота, По результатам замеров газопроницаемости чугуна строятв логарифмической шкале графики сред"них значений утечек.Химический состав и свойства известного и предлагаемого чугунов приведены в табл,1.2.Как видно из табл, 1 и 2, дополнительный ввод в состав чугуна Се и Со обеспечивает, повышение герметичности в 1,2-1,28, термостойкости в 1,42-1,69 и. предела прочности в 1,04-1,2 раза.твблннваСодереанне элементов, мас,2 Пределысодерна"ннн эле"нентое ч ЛЭ. Со Пэвестный Средннй Предлвгав"ный 1 ннний 0,25 0,07 3,3 2,5 0,9 О,2 О,О 2 О,6 0,2 О,ОО 5 0)35 0,03 0)05 О,О о,о Э 1,7 0,6 3,3 2,0 0,9 0,2 0,2 0,53 Средннй Яернннй 0,01 0,05 0,10 0,05 0,05 0,3 0,4 3,5 2,3 1,2 0,4 002 0,2 0,02 о,0,6О,О 7 0,6 Инее нкн"него Э 0 Г,6 О 5 . О 15 О 5 О 30 0 02 О 04 О 005 О 005 0 004 Вьвее ерннвго 0,7 о,оз о,ов 0,25 о,оз а,15 0,5 3,7 2,4 1,3 Та блица 2 Трчо- Герместой- тич Предел прочности,МПа Пределы содержа ния злементов Чугун кость ность втрещин на 300 ЦИКЛОВ ИзвеСредний, 240 61 -5,0 стпыйПредлагаеМЬП 4 250 43 -5,6 270 40 -6,0 Нижний Средний Верхний 290 36 -6 4 ЩВНИИГИ Заказ 6042/26 Тираж 595 Подписное Произв. в .полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1439146Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Чугун для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, титан, ванадий, ал 1 оминий и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью поньппения герметичности отливок, термостойкости и предела, прочности при растяжении, он 10 дополнительно содержит кобальт и церий при следующем соотношении компонентов, мас.2: УглеродКремнийМарганецХромНикельМедьТитанВанадийЛлнминнйКобальтЦерийЖЕЛЕЗО 3,1-3,51,7-2,30,6-1,20,2-0,40,2-0,6Ое 35-Оеб0,03-0,070,05-0,2О,О 1-О,О 2О,О 3-О,1О,О 05-О,О 2Остальное