Лигатура

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 154 1)5 С 22 С 35/О ИСАНИЕ РЕТЕНИЯ ллур гичесш о СССР 1974. гаатурыГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ(71) Днепропетровский меткий институт(54) ЛИГАТУРА Изобретение относится к металлургии, а именно к производству лигатур для модифицирования и легирования железоуглеродистых сплавов.Цель изобретения - повышение износостойкости и прочности чугуна,В лабрраторных условиях методом сплавления ферросплавов и металлических материалов получают опытные партии лигатур, содержащих редкоземельные металлы, углерод, кремний, алюминий, хром, никель, магний, иттрий, кальций, бор ижелезо (табл.1). В силитовой печи выполняют базовый чугун состава, мас,3 углерод 3,4;кремний 1,0; марганец 0,58; фосфор: 0,06; сера 0,02; железо остальное, из которого отливают цилиндрические образцы диаметром 20 мм. В дальнейшем при исследовании модифицирующего и легирующего влияния лигатур на-. вески базового чугуна в кварцевых тиглях загружают в разогретую до 1450+5 С силитовую печь и после временной вьдержки расплав выпускают в разогретый разливочный ковш(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к производству лигатур для модифицирования и легирования железоуглеродистых сплавов. Цельизобретения - повышение износостойкости и прочности чугуна. Лигатурадополнительно содержит хром, никельи магний при следующем соотношениикомпонентов, мас.Е: РЗМ 15-20; С 0,50,8; Вз. 5-10; А 1 0,5-4,0; Сг 15-20;Кд 35-45; Ия 0,5-1,0; Ре остальное.2 табл. с предварительно загруженнои литурой. Расход предлагаемой лиг постоянен и составляет 2,57. от массы расплава. После очистки шлакао и достижения температуры 1320+5 С заливают кокильные формы диаметром 20 мм и высотой 120 мм. Из полученных отливок вырезают образцы для металлографического анализа, определения по стандартным методикампределов прочности при изгибе и растяжении и определения на машинеСИЦизносостойкости. Результатыиспытаний приведены в табл.2. При содержаниях редкоземельных металлов менее 0,2/ в структуре чугуна наряду с пластинчатой эвтектикой вьделяется ледебурит, что приводит к снижению его свойств, а увеличение концентраций редкоземельных металлов свыше 0,25-0,37. приводит к вьделению большого количества неметаллических включений, которые в значительной мере снижают износостойкость сплава. Предлагаемые в лигатуре соотношеСодержание химических элементов в лигатуре, мас.%, Опытнаяпартиялигатуры сос- тава Предла 5 10 0,5 20 45 0,52 8 5 4 15 35 1 О 6 15 23 1745 40 051 емыи1 Ост 15 - 020 - 0 ное Извест 25 10 0,2 40 35 5 0,3 40 1 2 ния хрома и никеля 15-20 и 35-45%соответственно обеспечивают. получение в чугуне концентраций, уравновешивающих друг друга по карбидизирующему и графитиэирующему влиянию,Кроме того, именно при таких концентрациях указанных элементов продуктыраспада аустенита имеют .наибольшуюдисперсность. Изменение содержанийхрома и никеля в сторону меньшихконцентраций не позволяет достичьнужной степени дисперсности перлита,а увеличение их свыше верхних преде"лов не приводит к значительному росту свойств, хотя стоимость чугуна .увеличивается значительно, Кремнийи алюминий, являясь графитиэирующими элементами, нежелательны в составе лигатур для белых и половинчатыхчугунов, но поскольку их наличиеобусловлено технологией получениялигатур, то содержание их должно бытьминимальным, чтобы вводимые в чугуних количества не превышали 0,3 и0,1% соответственно.Таким образом, зная усвояемость,модифицирующих и легирующих элементов (редкоземельные металлы 50 -607., хром, никель и алюминий 92-987.и магний 30-50%), рассчитывают минимально возможные пределы расходовпредлагаемой лигатуры, равные 1,53,07 от массы расплава. Уменьшениеили увеличение расхода лигатур поприведенным причинам не позволяетдостичь поставленных целей,Результаты проведенных исследований показывают, что предел прочности 4чугунов, полученных с помощью лигатуры предлагаемого состава, возростает в сравнении с чугунами, полученными при обработке известной лигатурой соответственно на 14 и 20,37, а износостойкость повышается на 45,8%. Кроме того, значительно (на 19,47) увеличивается усвоение редкоземельных металлов из лигатуры предлагаемого состава, что позволяет снизить. затраты на модифицирование. Усвоение хрома и никеля при исполь,зовании для обработки чугунов предлагаемой лигатуры составляет 92-98%, а в случае использования ферроспла- вов 70-81%, что позволяет снизить затраты на легирование. Формула изобретения Лигатура преимущественно для белых и половинчатых чугунов, содержащая редкоземельные металлы, углерод, 25 кремний, алюминий и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышеиия износостойкости и прочности чугуна, она дополнительно содержит хром, никель и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:РедкоземельныеметаллыУглеродКремнийАлюминийХромНикельМагнийЖелезо1548241 1 аблнца 2 Саоастве чугуна Чугун нсталь лнгатУРн ЗН Т Н 8 Ы А 1 Сг 0,97т 60 0)204 0)083 0,249 0,045 0)012 0,05 0)025 0)02 Составитель О.Векреневабак ТехредЛ,Сердюкова Корректор И.Эрдей Редактор Тираж 484 Заказ 11 писное НИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5