ZIP архив

Текст

.С.Бармыков,шенкон тво СССР10, 1984.о СССР8, 1981. етал тся сл соотношениводит кицах зере сталь и указанно компонентов пр атомов на гран сорбции его матрицы чуепятствует яо атомов же менных на- . дстние, ск опыте знакопе собствуе гуна и, как сл зернограничном леза в условиягрузок, что сп сопротивления х преполучениебодного це повьлпению чугуна. Однти ез структурно-с езко снижающего а с тиче ск и талост сво ГОСУДАРСТБЕННЬ 1 И НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ 1 ТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Нау р днекие по технологии маш(57) Изобретение относи Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для деталей, работающих н условиях знакопеременных нагрузок.ьель изобретения - повышение уста остной прочности и пластичности.Изобретение илгпострируется примерами конкретного выполнения, Выбор граничных пределов содержания компонентов н чугуне предлагаемого состана обусловлен следующим.Введение циркония в состав чугуна лургии н может быть использовано приизготовлении чугунных деталей, рабо -тающих в условиях знакопеременных нагрузок. Цель изобретения - повышениеусталостной прочности и пластичности,Новый чугун содержит, мас.7: С 2,3-3,6; 81. 1,8-2,5; Мп 0,1-0,4; М 8 О, 01 -0,015:, Са 0,5-0,8; Са 0,06-0,10; И06-0,8; РЗМ 0,03-0,06; Ег 0,02-0,10;Ва 0,.02-0,10; Ре остальное. Дополнительный ввод в состав предложенногочугуна Ва и изменение в нем соотношения Са, М 8 и М 1. обеспечивают по сранненио с известным повышение усталостной прочности в 1,2-1,3 раза и пластичности на 4,5-57 1 табл. временно атомы циркония вытесня с границ зерен внутрь матрицы вредные примеси (хром, фосфор), что предотвращает охрупчивание границ зерен и, как следствие, снижение пластиче ких свойств металла,При вводе циркония в состав чугуна менее 0,02 мас.7 его действие, повышаюшее сопротивление усталости, не проявляется, При его содержании в чугуне более 0,1 мас.Е цирконий образует на границах зерен самостоятельные Фазы (окислы, нитриды, карбомитриды), приводящие к снижению пласти-.ких свойств и сопротивления усталости чугуна.Углерод и кремний н указаннь делах обеспечивают чугуна145841 б0,1 мас.% ухудшаются пластические свойства металла, при содержании каль-, гия в чугуне менее О,Об мас.% снижается степень усвоения циркония метал-.(Б 50 ва чугуна. При превыше ни верхнихпределов содержания эт их элементов(соответственно 3,8 и ,5 мас.%)растает количество графита в чугунеи, как следствие, снижается его сопротивление усталости Нижние пределысодержания углерода и кремния соответственно 3,2 и 1,8 мас.%) обусловлены необходимостью получения структуры чугуна без отбела, понижающегопластичность металла.Марганец в указакных пределах легирует твердый раствор матрицы чугуна и повышает, таким образом, его сопротив, пение усталости, При содержании марганца в чугуне менее 0,1 мас.%его легирующее действие не проявляется;при содержании марганца. в чугунеболее 0,4 мас,% снижаю".ся пластические свойства металла из-за гоявленияотбела в его структуре,Никель и медь в указанных пределах,усталости чугуна. При их содержаниив чугуне ниже 0,6 и О,. "час.% указанное действие этих элементов не проявляется. При превышении кх сацержаниясвыше 0,8 мас.% резко г:роявляется ихперлитизирующее матрицу влияние, чтоприводит к снижению пластическихсвойств металла.,Более высокий уровень концентраций э гих элементов впредлагаемом чугуне в сравнении с прототипом связан с необходимостью обеспечить более высокое сопротивлениеусталости чугуна,Магний и редкоземельные металлы вуказанном сотани обеспечивают наиболее благоприятные условия для кристаллизации графита шаровидной формы,.обусловливающей максимальное сопрстивление усталости чугуна. При их содержаниях, выходящих за указанныепределы, в структуре чуг уна формируются включения пластинчатой или вермикулярнои формыэ что резко снижаетсопротивление усталости чугуна, Более низкий уровень их содержания нчугуне в сравнении с прототипом обусловлен проявлением самостоятельногосфероидизирующего графит действияциркония,Введение кальция в состав чугунаспособствует нейтрализации вредныхпримесей (серы, кислороца фосфора)и, как следствие, повышению степенИусвоения циркония металлом. При ссдержании кальция в чугуне болееО 15 20 25 ЗО ЗБ 4 О лом и поэтому ухудшается его сопротивление усталости, Более высокий уровень концентрации кальция в чугуне в сравнении с прототипом обусловлен пониженным содержанием магния, выполняющим в известном чугуне аналогичные функции.Барий в составе чугуна обеспечивает измельчение включений графита в его структуре, что приводит к повышению пластичности и сопротивления усталости чугуна, При содержании бария в чугуне менее 0,02 мас,% указанное его действие не проявляется, при содержании бария в чугуне более01 мас% форма графита в структуре ухудшается, что приводит к снижению сопротивления усталости чугуна.Сравнительные испытания свойств чугунов производили на образцах, отлитых в трефовидные заготовки с диаметром лепестков 30 мм. Чугуны плавили в индукционной печи высокой частоты емкостью 50 кг,. В качестве шихты использовали чугун литейный, сталь. ные отходы и ферросплавы.Компоненты (магниевую лигатуру с содержанием магния 18%, лигатуру ФСЗОРЗМЗО) помещали на дно ковша перед выпуском металла, Расплав выпус 0кали из печи при 450 С и после снятия шлака и вторичного модифицирования чугуна 0,8% ФС 75 разливали по формам. Сопротивление усталости чугуна определяли на машине типа МУИ- бООО при изгибе по симметричному циклу на базе 10 циклов; механические свойства - по стандартным методикам.Состав и механические свойства исследованных чугунов представлены в таблицеДополнительный ввод в состав чугуна бария, а также повышение в нем содержания никеля и кальция позволили повысить сопротивление усталости в 1,2-13 раза, а также пластичности на 4,5-5%,Формула изобретенияЧугун, содержащий углерод, кремни, марганец, магний, медь, кальций, никель, редкоземельные элементы, цирконий и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ус0,03-0;06 0,02-0,10 0,02-0,10 Остальное 3,2-3,61,8-2,5О,-0,40,01-0,015 10 гв РЗМ гт 3,2 ,6 3,6 г,5 3,6 2,0 О,ОО О,06015 0,1,о го 0,05 О,21,5 Ивввстввй5 О О 1 О О 1 орректор А.Обру акаэ 329/30 Тираж 576 ПодписноеНИИПИ Государственного комитетй по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, 3-35 в Раушская наб., д. 4/5 Проектная Производственно-полнграфическое предприятие, г. Угаород 5 1458416талостной прочности и пластичности,он дополнительно содержит барий приследующем соотношении компонентов,мас.Е:УглеродКремнийМарганецМагний

Смотреть

Заявка

4171380, 04.01.1987

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

АЛЕКСАНДРОВ НИКОЛАЙ НИКИТЬЕВИЧ, БАРМЫКОВ АЛЕКСАНДР СЕМЕНОВИЧ, НАУМЧЕНКОВ НИКОЛАЙ ЕРМОЛАЕВИЧ, ГОРШЕНКОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, МАРТЫНОВ АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C22C 37/10

Метки: чугун

Опубликовано: 15.02.1989

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1458416-chugun.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Чугун</a>

Похожие патенты