Ковкий чугун

(54) КОВКИЙ Чу Р.24ное объеди тся к метал ние спользовано при комбайнов. Цель ие пластических крестов, М.ИС.М.Бадюковач рпенко,ти ери упругос Новый чугун -2,9; Бд 1,0- 5-1,3; Чх 0,3 СгМ 0;001 - Ре - остальное состав данного т 088.8)икционный дл85, марка А 4етельство СС22 С 37/00,о 3. В 1 позволяее свойства ч также сниза при 300 С войств и сниж ически ние пот е 300 С угости при темп в соде ор граничных пред компонентов в чуг остава обусловлен олнительное введе жанияногоДо уне предлож следующим ие карбониридов борает модифицидисперсност ма оказываповышает литом состо нитрицов шее влияли труктуры в ротивляечто обгс- пластичестери упрумость чугуна рупчивани ие упруг ечивает повышеих свойств и сниж ОсудАРственный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИЕ ЙЗ(56) Чугун антифливок. ГОСТ 1585Авторское свиР 1137110,бретение относится к металлургии, в частности к разработке сос вов ковкого чугуна. Цель изобретения - повышение пла янии и после отжига и со(57) Изобретение отнлургии и может бытьпроизводстве деталейизобретения - повышесвойств и снижение попри температуре 300содержит, мас.7.: С 21,7; Мп 1,1-2,1; Си2,1; В(С,И) О, 002-0,0,03; В 1 0,001-0,003Дополнительный вводчугуна В(С,И), СгИ иповысить пластическигуна в 1,7-1,9 раза,потери упругости чугна 0,6-0,87 2 табл . гости при 300 С. При этом карбонитриды бора сокращают цикл термообработки, оказывая графитизирующее влияние на структуру и обеспечивая притермообработке полную графитизациюцементита с образованием мелкодисперсного зернистого перлита и углерода отжига средних размеров, но приконцентрации более 0,03 мас.Е отмечается укрупнение включений углеродаотжига и неметаллических включенийв структуре, что снижает модуль упругости и упругопластическпе свойства. При концентрации карбонитридовбора до 0,002 мас.7 и нитридов хромадо 0,001 мас,Е их влияние на графитизацию, дисперсность структурных157467 составляющих и упругопластические свойства несущественны. При увеличении концентрации нитридов хрома более 0,03 мас.Е скорость графитизации пер- . вичного цементита в высокотемпературной области снижается, при принятом цикле термообработки в структуре остается остаточный цементит, что снижает упругопластические свойства. 0Висмут отбеливает первичную структуру, повышает количество перлита после термообработки и при концентрации 0,001-0,003 мас.7. благоприятно воздействует на скорость перлитизации в низкотемпературной области, дисперсность структуры и упругопластические свойства. При концентрации висмута до 0,001 мас.7 укрупняется структура, снижаются пластические свойства, а при увеличении содержания висмута выше верхнего предела снижается предел текучести н увеличио ваются потери упругости при 300 С,Содержание углерода, кремния и 25 марганца определено по результатам их влияния на структуру, распределение, количество и форму включения графита, влияющих на механические свойства чугуна. При их концентрации ниже нижних пределов увеличивается содержание мелких включений сетчатой. формы, снижаются упругопластические свойства, Верхние пределы содержания углерода и кремния снижены и ограничены концентрациями, выше которых. укрупняется структура и снижаются упругопластические свойства.Никель (0,3-2,1 мас.7) и медь (0,5-1,3 мас.Е) микролегируют металлическую основу, повышают содержание аустенита в литом состоянии и зернистого перлита - после термообработки, что обеспечивает повышение вязкости разрушения, предела текучести и снижение потери упругости. При их концентрации ниже нижних пределов предел текучести и модуль упругости недостаточны, а при содержании выше верхних пределов в чугуне повышается содержание легированной матрицы с заниженными характеристиками модуля упругости и вязкости разрушения,П р и м е р. Опытные плавки чугунов дозвтектического состава проиэво 55 дили в индукционных печах. В качестве шихтовых материалов испольэовали литейные Коксовые чугуны ЛКиЛК, лом стальной А, передельные 2 4чугуны ПЛи ПЛполуфабрикатныГГ никель НПЭ, стружки меди М 1, карбонитриды бора фБУН и брикеты нитридов хрома (ТУ 6-09-03-45-85) . Для рафинирования жидкого чугуна применяли техническую кальцинированную соду (ГОСТ 5100-73). Перегрев расплава перед рафинированием - 1 Ч 80 - 1490 С. После рафинирования присаживали брикеты нитридов хрома и карбонитриды бора, выдерживали 3-5 мин при перемешивании и выпускали в литейный ковш с металлическим висмутом Ви 2,Из чугуна известного и предложенного составов (габл. 1) отливались 16 мм образцы для механических испытаний, технологические пробы и детали комбайнов, работающих в условиях ударных нагрузок. Средняя толщина стенок отливок колебалась .от 5 до 45 мм. Термообработка отливок и образцов для механических испытаний производилась по режиму; нагрев до 920 С в течение 6 ч, выдержка 5 ч,о охлаждение и отпуск при 650 С 2 ч.Ударную вязкость определяли на образцах 10 1055 мм с полукруглым надрезом на копре МКМ, твердость и механические свойства - по стандартным методикам, а оценку дисперсности структуры - по ГОСТ 3443-77,В табл. 2 приведены результаты механических и технологических испытаний известного и предложенного составов при опытно-производственных процессах плавки дуплексс-процессом вагранка-дуговая электропечь и термической обработки.Как следует из табл, 1 и 2 дополнительный ввод в чугун предложенного состава карбонитридов бора, нитридов хрома и висмута позволил повысить пластичность чугуна в 1,7-1,9 раз, и также снизить потери упругости при нагреве до температуры 300 С нао0,6-0,8 Х.формула и э о б р е т е и и яКовкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения пластических свойств и снижения потери упругости при температуре 300 С, он дополни 0тельно содержит карбонитриды бора, нитриды хрома и висмут при следующем соотношении компонентов, мас.Е:1574672 2,4-2,9 1,0-1,7 1,1-2,1 0,5-1,3 0,3-2,1 КарбонитридыбораНитриды хромаВисмутЖелезо УглеродКремнйМарганецМедьНикель 0,002-0,030,001-0,030,001-0,003Остальное Т а б л и и а 1 Компонентычугуна ЪПредложенный Известный 2,4 1,1 1,9 1,1 0,9 2,4 1,0 0,5 0,3 2,7 1,3 1,7 0,8 1,5 2,9 1,7 2,1 1,3 2,1 0,002 0,005 0,03 0,0010,001Ост. 0,0070,002Ост. 0,030,003Ост. Ост. Таблица 2 Показатель Известный Модуль упругости при растяжении, ИПаВязкость 176700 186400 189100 191200 разрушения,МПа,/мЭ/Относитель 39 38 30 7,1 4,0 227 231 217 240 655 670 610 490 0,071 0,05 0,077 0,05 590 560 630 430 1,6 1,7 1 р 9 УглеродКремнийМарганецМедьНикельКарбонитриды бораНитридыхромаВисмутБелезо ное удлинение, 7.Твердость,НВПредел проч. -ности прикручении,МПаУдарнаявязкость,кДж/иПредел текучести,МПаПотери упругости принагреве дотемпературы300 С Ж Содержание компонентов в чугунах, мас.Е Свойства чугунов после термообра- ботки