Чугун для блок-картера

СОЮЗ. СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН А 1 091 И 1)51)5 С 22 С 37 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ производстве чугунных отливок - блок- картера, Цель - стабилизация твердости в отливках с сечением от 8 до 60 мм, "уменьшение поверхностного отбела и снижение себестоимости чугуна . Новый чугун содержит, мас,7.: С 3,1 - 3,5) 81 1,6 - 2,1; Ип 0,8 - 1,2; Сг 0,2 - 0,4; Бд 0,05 - 0,09; Ч 0,07 - О, 15; Сц О, 2 - 0,4; Т 1 0,03.0,10; Ва 0,005 - 0,02; Бг 0,05 - 0,01 и Ре - остальное. Дополнитель- . ный ввод в состав чугуна Бг и уменьшение в нем содержания Сг и К 1 позволяют стабилизировать твердость в отливках с сечением от 8 до 60 мм, уменьшить поверхностный отбел в 2-4с раза и снизить себестоимость чугуна р до 2, 57. 2 табл. ние пре Изобрет еталлурке сос- блок-каротноситсяик разра ных элементов ны необходимо ностного отбел стн ии,авов угуна для отливок ера. Цель вердосопряженных стом усиливае зоб изациянием 8 ния - стабил вках с сече е поверхнос е себестоим отл структуры в раливки, Превышсодержания чглвоДит к ухудшлению графитаухудшению демп ногости чу еньше 0 мм, тб ела уна,ж пределов в чугустава обусловлен Выбор грне предлага й при содержании и 1,6 - 2,1 Хспечивают требуеческих и технолоУглерод и в сплаве 3, соответстве мый уровень гических св ремни 3 5уна, Марган концентрации ниже (0,8 Х) не оказывает я на упрочнение мевы сплава. Наличие еланяни него етног но обе меха ни за ическои ос ун ист ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 867942, кл, С 22 С 37/10, 1979,Авторское свидетельство СССРР 1084331, кл, С 22 С 37/10, 1982.(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано пр елы содержания укаэан 3,1 и 1,62 обусловлетью исключения поверха на поверхностях,заливами металла. Прися неоднородностьзличных сеченйях отение верхнего предела ерода и кремния приению формы и распредеи, как следствие, кданного элемента в чугуне выше верхнего предела (1,2 Х) повышает твер/дость в тонкостенныхчастях отливок, икроме того, экономически нецелесообразно.5Нижние пределы содержания хрома0,2 Х), ванадия (0,07 Х), титана(О,ОЗХ) обусловлены получением требуемой твердости и релаксационнойтвердости в корпусных отливках приналичии в сплаве хрома, ванадия и титана выше верхних пределов 0,4, 0,15и 0;1 Х соответственно, Значительноувеличивается неоднородность структуры в разностенных сечениях отливки, Кроме того, возрастает поверхностный отбел на сопрягаемых с заливами поверхностях, приводящий к рез"кому ухудшению обрабатываемости чугуна,,Нижние пределы содержания меди(0,2 Х) и никеля (0,05 Х) выбраны исходя из получения брлее, плотной и од,нородной по твердости структуры сплава в сечениях 8 - 60 мм при минимальной степени легирования. При добавках в чугун указанных элементов, соответственно более 0,4 и 0,09 Х прирост твердости незначителен и, кромеЭОтого, происходит удорожание сплава.Пределы содержания бария (О, 005 -О, 02 Х) и стронция (О, 005 - О, 01%)обеспечивают за счет эффективногографитизирующего модифицирования стабильное получение чугуна без поверхностного отбепа в отливках, Нижниепределы содержания указанных элементов обусловлены получением в структуре среднепластинчатого неориентированного графита, обеспечивающего 40минимальный уровень остаточных напряжений, хорошую демпфирующую способность и удовлетворительную обрабатываемость чугуна.В качесте примеси предлагаемыи45чугун содержитфосфор до 0,15 Х и сеРу до 0 1 ЪХ,Добавки в сплав указанных элементов выше верхних пределов не обеспечивают требуемый эфФект модифицирования, а также экономически нецелесообразны,В индукционной печи с кислой футеровкой выплавляют предлагаемый сос 55тав чугуна с различным уровнем содержания компонентов, Дпя сравнитепь ных испытаний использован известныйчугун, содержащий ингредиенты на среднем уровне, В качестве шихтовыхвматериалов используют литейный чугунЛЗ, стальной лом, ферросплавы кремния, марганца, ванадия, титана, хрома, катодную медь и гранулированныйникель. В качестве носителей бария истронция используется лигатура нажепезнокремниевой основе с активнымидобавками бария (до 5 Х) и стронция(до ЗХ),Шихту загружают в печь, расплавляют и затем вводят ферросплавы,обеспечивающие, в учетом степени ихусвоения, требуемый уровень легирования марганцем, кремнием, хромом, никелем, медью, ванадием и титаном. Чугун перед разливкой модифицируют лигатурой с активными добавками барияи стронция в требуемых для достижения эффекта количествах, Для сравнительных испытаний заливают ступенчатую пробу с толщиной стенки 860 мм и специальными заливами дляформирования отбеленного слоя и образцы для оценки обрабатываемостнсплава. Испытания на обрабатываемость проводят методом фрезерованияступенчатой пробы при глубине среза1,5 мм, подаче 0,2 мм/об. Показателем обрабатываемости служит уровеньцелесообразности скоростей резания,который характеризуется величинойЧ, что соответствует стойкостиинструмента 60 мин.Поверхностный отбел на сопрягаемых с заливами поверхностях оценивали металлографическим методом наобразцах, вырезанных из ступенчатойплиты. Сравнительные результаты испытаний предлагаемого чугуна и известного приведены в табл, 1 и 2.1Как следует из табл,1 и 2, дополнительный ввод в чугун предлагаемого состава стронция и изменение внем соотношения хрома и никеля позво;ляют по сравнению с известным чугуном стабилизировать твердость в отливках с сечением 8 - 60 мм, уменьшить в 2-4 раза поверхностный отбели снизить себестоимость чугуна до2,5 Х.Формула изобретенияЧугун для блок-картера, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, медь, титан, барий и железо, о т л и ч а ю щ и Й с яЧугун С Яд Мп Сг И 1 Ч Со Т 1 Вй Яг Ре 3 2 2 208 09 0 25 0 20 270 060 013 - ОстальИзвестный ное 0,005 0,007 0,01 -нПредлагаемый 1 2 33,1 1,6 0,8 0,2 3,3 1,9 1,0 0,3 3,5. 2,1 1,2 0,4 О,ОЗ 0,070,2 0,03 0,005 0,06 0,100,3 0,07 0,013 0,09 0,150,4 0,1 0,02 Таблица 2 Отб ел,Предел проч- ности ОбрабатываеТвердость НВ и сечениях ступенчатой плиты с толщиной стенки,Величина Чугун мостьЧбО прирастяжении,МПа 8 20 40 60 звестый 12,84 217 320 2 р едла аемый 275285 275 309,40 307,18 304, 73 13 18 12 223 212 203 194 229 219 20888 235 224 215 207 оставитель Н. Косторнехред Л.Олийнык Редактор Н,Бобков орректор Т.Малец аказ 798 раж 38 Подписное НИИПИ Государственного комитета .о изобретениям и открытия 1.13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина 101 тем, что, с целью стабилизациитвердости в отливках с сечением 860 мм, уменьшения поверхностногоотбепа и снижения себестоимости, ондополнительно содержит стронций приследующем соотношении компонетов,мас.Х:УглеродКремний спада в сечениях 8-60 мм НВа- НВбо---- хНВ 60 х 1007 Снижение себестоимости чугуна, 1 т/руб 0,8 - 1,2 0,2 - 0,4 0,05 - 0,09 0,07 - 0,15 0,2 - 0,4 0,03 - 0,10 0,005 - 0,02 0,005 - 0,01 Остальное