Чугун

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5340 А 1 19) (11) 1)5 С 22 С 371 ТЕНИ АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 12 (54) (57) лург ное, а при увеличении его концентрации более 0,08 мас.Х снижается обрабатываемость резанием, вязкость разрушения, однородность структуры в разностенных отливках и стабильность качества их обработки резанием.Нитриды бария вводят как эффективную модифицирующую и графитизирующую добавку, повышающую стабильность структуры и свойств в разно- стенных отливках, обрабатываемость резанием, трещнностойкость и вязкость разрушения, Микролегирующее влияние нитридов.бария начинает проявляться с концентрации 0,005 мас.й, при которой отмечается повышение стабильности структуры, улучшение обрабаты" ваемости, технологических и механи" ческих свойств в разностенных отливках. Верхний предел концентрации нитГОСУДАРСТВЕННЬ 9 НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР(56)Р 648 4436883/23-0206,06.8807,01.90. Бюл. У, 1Производственное объединение ельмаш"Ф.И.Титко, И.И.Карпенко, Марукович, С.МЛадюкова .Господаров669.15-196(088.8)Авторское свидетельство СССР 636, кл. С 22 С 37/10, 1977. торское свидетельство СССР 35975, кл. С 22 С 37/10, 1986. ЧУГУНИзобретение относится к металии и может быть использовано для Изобретение относится у металлургии, в частности к разработке составов чугуна для деталей машин и технологического оборудования.Цель изобретения - повышение трещиностойкости и улучшение обрабатываемости.Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен .следующим.Дополнительное введение литий в количестве 0,002-О,08 мас.7. оказывает модифицирующее влияние на железоуглеродистый расплав, измельчает структуру, повышает технологические свойства, трещиностойкость при сохранении экономичной скорости резания и улучшения обрабатываемости. При концентрации лития до 0,002 мас.7. вли- яние на достижение цели незначительдеталей машин и технологическогооборудования, Цель изобретения - повышение трещиностойкости и улучшениеобрабатываемости. Новый чугун содержит, мас.Х: С 3 63-4,05; Б 1 2 212,56; Мп 0,61-1,32; Со 0)002-0)012;А 1 0,02-0,07; Са 0,007-0,025; У0,03-0,07; 1.з 0,002-0,08, фосфиды же"леза 0,07-0,025; нитриды бария 0,0050,035, Ре остальное. Дополнительныйввод в состав чугуна УС, 1 Л, фосфидов железа и нитридов бария позволилповысить трещиностойкость чугуна в2,9-4,0 раза, а также улучшить обрабатываемость в 3,03-3,15 раза.2 табл.ридов бария ограничен содержанием0,035 мас. , выше которого снижаютсяснариваемость, трещиностойкость,механические свойства и их стабильиост.Фосфиды железа оказывают перлитизирующее действие, повьппают стабильность свойств в толстых сеченияхотливок, при сохранении вязкости разрушения и повьшении трещиностойкостия обрабатываемости. При концентрациифосфидов до 0,07 мас,Х технологические и механические свойства и обрабатываемость чугуна в отливках низкие,а при концентрации фосфидов железаболее 0,25 мас,Х усиливается отбел,снижается обрабатываемость, повышается хрупкость и снижается вязкостьразрушения,Иттрий вводят как эффективную модифицирующую добавку, увеличивающуюкомпактность графита, трещиностойкость, свариваемость и обрабатываемость лезвийным инструментом. Егоконцентрация принята от содержания0,03 мас.Х с которого проявляетсямодифицирующий э 4 кЬект, повышение технологических свойств и обраба.тываемости, и ограничена 0,07 мас. , вышекоторого снижаются трещиностойкость,вязкость разрушения и обрабатываемость резанием.Введение алюминия в количестве0,02-0,07 мас.Х раскисляет, микролегирует расплав, измельчает включения:графита и свопобствует повьшениюобрабатываемости резанием при сохранении вязкости разрушения Нижнийпредел концентрации (002 мас. ) принят от содержания, с которого начинает проявляться его модшЬицирующеевлияние на размеры графита и вязкостьразрушения, и ограничен концентрацией, выше которой увеличивается по"ристость чугуна, снижается стабильность структуры, обрабатьпваемостирезанием и трещиностойкости технологических свойств.Содержание углерода, кремния имарганца в сером чугуне выбрано сучетом практики производства сложныхи разностенных отливок без отбела схорошей трещиностойкостью,. обрабаты,ваемостью, выше и ниже которых ухудшается обрабатываемость, Концентрация меди в предлагаемом чугуне снижается С 0,002-0,012 мас. ), так какпри более высоких концентрациях уси 10 15 20 50 55 25 30 35 40 45 ливаются ликвационные процессы, снижающие однородность структуры, способность свариваться и обрабатываемость резанием.Введение кальция в состав чугуна в количестве 0,007-0,025 мас,основано на высокой его химической ак.тивности, обеспечивающей очистку границ зерен, получение пластинчатого графита меньших размеров, с притупленными, округлыми концами и повышение трещиностойкости и обрабатываемости резанием. При введении кальция менее 0,007 мас.не обеспечивается перечисленного воздействия на металл, а при концентрации кальция более 0,025 мас,увеличивается количество неметаллических включений. сложного состава, ухудшающих обрабатываемость и способность к варке,Плавку чугуна проводят в открытыхиндукционных печах с использованием методов переплава, рафинированиярасплава, перегретого до 1450 С, выдержки в течение 3-10 мин, микролегирования фосфидами железа, выпуска влитейный ковш с подогретыми модифицируйичими добавками нитридов бария,иттрия и лития, и разливки модифицированного чугуна в сухие жидкостекольные формы при 1400-1430 С. Усвоение нитридов бария 72-76 Х, фосфидов железа 92-95 Х, иттрия 76-79 илития 67-71Дополнительный ввод в состав чугуна И, Ус, фосфидов железа и нит"ридов бария позволяет повысить посравнению с известным чугуном трещиностойкость в 2,94-4,03 раза и улучшить обрабатываемость (Ч, м/мин) в3,03-3,15 раза,В табл, 1 приведены химическиесоставы серых чугунов опытных плавокизвестного состава и предлагаемого,в табл. 2 - данные о механических итехнологических свойств серых чугунов.Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения трещиностойкости и улучшения обрабатываемости, он дополнительно содержит иттрий, литий, фосфиды железа и нитриды бария при следующем соотношении компонентов, мас.:Чугун Содержание компонентов, мас. 3 УглеКремний Литий Фосфи- Ит- Кальды же- трий цийлеза Марганец Авами- Нитр иий дц брия Медь род 0,61 0,002 0,07 0,03 0,007 0,002 2,02 0,005 Оеаюлыое 114 О,ОЬ 0,19 0,05 0,009 0,01 0,06 0,0121,32 0,08 0,250,07 0,025 0,012 0,07 0,035 3,63 2,21 3,72 2,43 405 256 0,05 0 35 0,09 л 1,3 Таблица 2 Продолжительностьсверления отверстий на станкеСМ, мин ТрещинастойЭкономичная Вязкость Пределпрочности при растяжении,Я, МПа Чугун разрушения,МПа м скорость резания пристойкости кость,см резца60 мин Ч,м/мин Предлагаемый12 8,5 6,2 6,5 76,55 79,25 79,75 42,1 45,0 46,5 50 72 68 Изве 8,2 45 5,2 30 и Составитель Н.КосторнойТехред М. Дидык Корректор А.Обручар ктор Н.Гунь Заказ 23 Тираж 480 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4)5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 УглеродКремнийМарганецМедьАлюминийКальцийИттрий Предлагаемый423из авестф"ямй 2,92 2,3 ЛитийФосйидыжелезаНитридыбарияЖелезо