Лигатура для чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9 (И 14 С 2 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ В бласти МедьХромКобальтСурьмаБориды молибдеНитриды алюминЦерийЖелезо 1-3 0,1-0-5 12,2-16,5 11,3-16,1 10,5-13,7 5,1 - 11,20,5- 2 3-7,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Всесоюзный заочный политехнический институт(56) Заявка Японии2509327, кл. С 22 С 35/00, 37/00, 1983.Авторское свидетельство СССР996500, кл. С 22 С 35/00, 1983, (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к о металлургии, С целью повышения коль Изобретение относится к металлур гии, в частности к лигатурам для микролегирования и модифицирования износостойких чугунов, работающих в условиях коррозионно- эрозионного изнашивания, используемых для изготовления трубных заготовок.Цель изобретения - повышение кольцевой прочности и коррозионноэрозионной износостойкости микролегированного чугуна.Лигатура для чугуна, содержащая никель, углерод, кремний, медь, хром, кобальт и железо, дополнитель но содержит сурьму, бориды молибдена, нитриды алюминия и церий при ея соотношении компонент цевой прочности и корроэионно-эрозионной стойкости чугуна лигатурадополнительно содержит сурьму, бориды молибдена, нитриды алюминия ицерии при следующем соотношении компонентов,мас,7.:никель 6,5-12,кремни3-7,5, медь 3-7, хром 1-3, кобальт0,1-0,5, углерод 1,2-5, сурьма12,2-16,5, бориды молибдена 11,316,1, нитриды алюминия 10,5-13,7и железо - остальное. Предложеннаялигатура обеспечивает более высокиехарактеристики кольцевой прочностии коррозионно-эрозионной стойкостимикролегированному чугуну, чем известная лигатура. 2 табл,Введение сурьмы в количестве 12, 16,5 мас.Х оказывает перлитизирующее влияние на структуру, упрочняет матрицу, повышает коррозионную стойкость, что способствует повышению предела коррозионной усталости и коррозионно-эрозионной стойкости.При концентрации сурьмы до 12,2 мас,Х повышение корроэионно-эроэионной стойкости недостаточно, а при увеличении в составе лигатуры сурьмы более 16,5 мас.Е снижаются пластиче1 О 3 1502 ские свойства обрабатываемого чугуна и его кольцевая прочность.Введение боридов молибдена измельчает структуру и повышает ее гетерогенность и стабильность, увеличи- вает продолжительность сохранения модифицирующего эффекта, исключает образование междендритного графита, что значительно по:ьппает кольцевую перегревом расплава до 1350-1380 Си присадкой металлической сурьмыСу 00, боридов молибдена МОБИ и нитридов алюминия ФгН. Приопытных плавках используют также ферросилиций фС, углеродистый феррохром ФХ, медь М 1, никель НП 1,Феррокобальт,ферросилиций, бой электродов и стальной лом. Приготовле прочность и корроэионно-эроэионную стойкость. С концентрации 11,3 мас.7. отмечается измельчение структуры и повышение кольцевой прочности. Верхний предел концентрации боридов молибдена ограничен концентрацией 16,1 мас.7, выше которой снгжается стабильность микролегирующего эффекта, повышается содержание неметаллических включений по границам зерен и снижается коррозионно-эрозионная стойкость предел коррозионной1усталости и механические свойства чугуна.Нитриды алюминия в количестве 10,5-13,7 мас.7 служат центрами графитизации, обеспечивают повьппение ударной вязкости и кольцевой прочности при сохранении коррозионноэрозионной стойкости на высоком уровне. При концентрации нитридов алюминия в лигатуре до 10,5 их модифицирующий эффект и повышение кольцевой прочности чугуна недостаточны, а при увеличении содержания нитридов алюминия в лигатуре более 13,7 Х снижается однородность структуры, предел коррозионной усталости и коррозионно-эрозионной сто йкости. Церий является химически актив" ной модифицирующей добавкой, повышающей компактность графита и механические свойства чугуна, что значительно повьппает кольцевую прочность и коррозионно-эрозионную стойкость. С концентрации церия 5,1 мас,7 отмечается повышение сфероидиэации графита и повышение механических свойств. Верхний предел ограничен концентрацией 11,2 мас,Е, вьппе которой повышается отбел, снижаются упруго-пластические свойства и кольцевая прочность. Кремний в количестве 3-7 мас,7 оказывает раскисляющее и рафинирующее влияние.Лигатуру получают в открытых индукциснньх печах оплаилепием чистых компонентов с Ферросплавами, ние лигатуры начинают с загрузкимеди, никеля и тагьного лома под слоем прокаленно о изкеьного боя электродов, После полного их рас - плавления сплав раскисляют ферро 15 силипием ФС 75 и присзживают углеродистый Феррохром ФХи феррокобальт. После перегрева расплавадо 1360 С вводят механич скую смесьмодифицирующих добавок, порошков 20 боридов, молибдена, нитридов алюминия и измельченных Ферроцерия и металлической сурьмы. После выдержки расплава в течение 2-5 мин с перемешиванием производят разливку лига 25 туры при 1270-1300 ОС Опытные плавки чугуна по составу, близкому к эктевтическому, содержащему, мас,7: марганец 0,3-0,5, фос 30 фор О,Ол,6 хром 0,06-0,7, сера Микролегирование чугуна проводили при выпуск,. расплава из пе и в ковшпри 1420-150 С измельченной лигао,туры фракции 2-10 мм в количестве0,8 Х от массы расплава, В процессеразливки получали технологическиепробы, отливки и цилиндрические заготовки диаметром 16"50 мм. В табл,1приведены составы известной и предложеннои лигатур,Измерения гвердости проводят пометоду Бриннеля переносными твердомерами статического действия. Параметр шероховатости образцов вместе испытаний не более 0,32 мкмВ табл. 2 приведены результаты ме 40 ханических испытаний микролегированных чугунов опытных плавок, Испытания на коррозиопую усталость прово - дили на цилиндрических образцах на7базе 10 циклов испытаний в воде, а на кольцевую пр 1 чнл ть - на литых трубных заготовк,х о стандартной методике в соответствии с методическими указаниями го. сдларга СССР по 5055 проведению контре л и.х и с пыта нии за1978 г. 0,05-,1,08, провогили дуплекс-процес, сом в награнк,".-дуговой электропечи.5 1502649 Формула изобретенияЛигатура для чугуна, содержащая никель, кремний, медь, хром, углерод, кобальт, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыше-, ния кольцевой прочности н коррозионно-эрозионной износостойкости микро- легированного чугуна, она дополнительно содержит сурьму, бориды молиб О дена, нитриды алюминия и церий при с едующем соотношении компонентов, м;.сЕНикельКремнийМедьХромУглеродКобальтСурьмаБориды молибденаНитриды алюминияЦерийЖелезо Таблица 1 Компонентылигатуры известной предложенной 3,7 7,0 7,5 7,0 3,0 0,3 Ост Таблица 2 ЛигаВеличи(ольцевая прочность ИПа Среднийизносмг/си .гс Относительная корПределпрочности прирастявении чугуна,ИПа ределорроионной на присадки,2 от иастура ПовыаеАбсолвтрозионная стойсталостн ИПаиие при иодифиц ровании,ИПа сы расплава ная кость Извест 370 249 1,21 0,8 161 572 12 310 наяПредловен 257 265 270 250 256 70 90 85 15 57 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 560 620 630 385 517 1,70 1,91 1,97 1,25 1,62 1,5 10,2 9,6 5,9 12,0 630 650 645 575 617 415 470 485 32 405 ная Составитель И. Бекренева Редактор В. Данко Техред Л, Олийнык Корректор Л. БескидЗаказ 5048/36 Тираж 576 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,О УглеродНикельКремнийМедьХромКобальтСурьмаБориды молибденаНитриды алюминияЦерийЖелезо 1,26,53,03,010,112,211310,55,1Ост. 395520,313,513,112,29,6Ост. 5 12 7,5 7,0 3,0 0,5 16,5 16,1 13,7 11,2 Ост. 65-12,0 3-7,5 3-7 1-3 1,2"5 0,1-0,5 12,2-16,5 11,3-16,10,5-13,7 5,1-11,2 Остальное