Чугун для сварочных прутков

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ элементов (марганца, никеля и меди) приводит к получению высоких механических свойств сварного шва при образовании вермикулярной форьы графита.С увеличением содержания хрома в составе прутка более 0,06% иэ-эа сильного его карбидообразующего влияния в направлянщем шве образуются карбиды, что приводит к резкому снижению механических свойств шва, При каличии в составе менее 0,01% хрома его воздействие на повышение механических свойств не проявляется.Содержание в составе прутка магния Ъ. .в количестве 0,035-0,085% способствует лучшему усвоению остаточного содержания магния в сварном шве, что при наличии других модифицирующих элементов (кальций, редкоземельные элементы) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Камское объединение по производству большегрузных автомобилей (72) В.Д. Краля, С. П.Дмитриев, В.В,Венгер, Е.А,Ерешканов и А,М.Костенко(56) Авторское свидетельство СССР Р 1090749, кл, С 22 С 37/04, 983.Авторское свидетельство СССР У 550453 кл С 22 С 37/О 1977(54). ЧУГУН ДЛЯ СВАРОЧНЫХ ПРУТКОВ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при исправлении поверхностных дефектов в Изобретение относится к металлур"гии, в частности к разработке составов чугунных сварочных прутков дляразделки поверхностных дефектов в отливках, например газовых раковин,трещин.Цель изобретения - достижение однородности структуры и механическихсвойств в наппавленном и основном металлах отливки, а также снижение брака отливок после заварки в них дефектов,Выбор граничных пределов содержания компонентов в предложенном составе сварочного чугунного прутка обусловлен следунзцим.Введение в состав чугуна пруткахрома в количествах 0,01-0,06% приналичии в составе других легирукщих 2чугунных отливках методом наппавки. Цель - достижение однородности структуры и механических свойств в наплавленном и основном металлах отливки. Предложенный состав чугуна для сварочного прутка содержит, мас,%:С 3,5- 4,0; 5 3,5-4,5; Ип 0,01-0,40; М 0,31,0; Сг 0,01-0,06; А 1 0,01-0,10; М 90,036-0,085; Сц 0,01-0,50; Са 0,01-0,08; РЗМ 0,01-0,06; Т 0,05-0,10; Ге остапьное. Дополнительный ввод в состав чугуна для сварочных продук" тов титана обеспечивает достижение однородности структуры и свойств в наплавленном и.основном металлах отливки, а также снижение на 10% броска отливок после заварки. 2 табл.способствует получению вермикулярной формы графита. При содержании в составе прутка менее 0,0357 магния,в процессе сварки он в значительном ко личестве угорает, а остаточное содержание его в шве менее 0,017 недоста" точно для получения вермикулярной формы графита. При увеличении содержания магния в составе прутка более 0,085 . 10 сварной шов получается с отбелом, что приводит к ухудшению свойств шва.Содержание кремния 3,5-4,57 в составе прутков способствует получению качественного шва без отбела. При со держании менее 3,57 кремния в составе прутка образуются при сварке карбиды, что вызывает отбел, снижение механических свойств шва. При увеличении в прутке более 4,57 кремния происходит 20 понижение механических свойств шва.Никель (О, 3-1,07) в составе прутка способствует легированию совместно с медью основы сварного шва, что обеспечивает повышение его механических 25 свойств.Содержание кальция в составе прутка в количестве 0,01-0,087 и редкоземельных металлов в количестве О, 01-0, 067.совместно с модифицируницим элементом магнием в количестве О, 035-0,0857. и при наличии демодификатора титана в количестве 0,05-0,1% вызывает образование в структуре,наплавленного слоя металла с графитом вермикулярной формы.Марганец, медь, апюминий в составе прутка совместно с никелем, хромом способствуют повышению механических свойств чугуна. Из-за сильного карбидообразующего влияния хрома и 40 марганца их содержание в составе прутка понижено (хрома менее 0,06 , марганца менее 0,47).Углерод в составе прутка совместно с кремнием выполняет роль графитизато ра, способствует устранению отбела сварного шва.Изготовлены и испытаны составы прутков для проверки на свариваемость, качество и свойства металла шва. Исследуемые составы прутков приведены в табл, 1, Необходимый состав прутков получали путем выплавки исходного чугуна, содержащего углерод, кремний, марганец, никель, титан, алюминий, медь,и ввода в него комплексных модификаторов, содержащих, мас. ;магний 7; кальций 1,5; редкоземельные металлы 1,0; кремний 55; железо - остальное. Дпя оптимизации состава помодифицирукщим и графитизирукицим элементам испольэовали лигатурыФСЗОРЗМЗО с содержанием до 30% РЗМ,никель-магниевуюлигатуру и ферросилиций ФС 75. Из приготовленного чугунаотливалй прутки диаметром 8 мм, длиной 300 мм. Проверку на свариваемостьи качество сварного шва проводили напластинах размером 300300 м 25 мм, отлитых:.из высокопрочного чугуна с вермикулярным графитом.Механические свойства чугуна ппастин составляют: предел прочности прирастяжении 385 МПа, относительное удлинение 2,5%,Пластины с разделенными под 45кромками подогревали до 600-620 С, азатем проводили их соединение газовойсваркой. Из сварного шва вырезапиобразцы для испытания качества исвойств сварного шва. Механическиесвойства чугуна шва показаны в табл,2.Одновременно проводили сварку ппастинизвестным составом прутков.Как следует иэ табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав чугуна для сварочных прутков титана позволил достичь однородности механических свойств ь, 8 и НВ) в наплавленном и основном металлах отливки, а также снизить брак отливок после заварки на 107.Формула изобретенияЧугун для сварочных прутков, содержащий углерод, кремний, марганец, ни-. кель, хром, алюминий, магний, медь, кальций, редкоземельные элементы и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ф что, с целью достижения однородности структуры и механических свойств в наплавленном и основном метаплах отливки, а также снижения брака отливок после заварки в них дефектов, он дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.Е:Углерод 3,5-4,0 Кремний 3,5"4,5 Марганец 0,01-0,40 Никель 0,3-1,0 Хром 0,01-0,06 Алюминий 0,01-0,О Магний 0,036-0 э 085 Медь Оф 01 Оэ 5 Кальций 0,01-0,086 38195 0,05-0, 10 Остапьное Редкоземельныеэлементы ТитанЖелезо 0,01-0,06 Таблица 1 Химический состав прутка, мас.Х.С 5 Нп СгТ А НО Со Са РЗН Ре тЧугуи лла Номер сварочно- оЬраэго прктка ца 0,06 Осто,0,005 4,5 О,О 0,06 40 0 003 3,5 0,4 0,0 2,5 0,5 0,04 0,035 0,5 0,0 0,050 0,25 0,03 0,085 О,О 0,08 0,02 0,2 0,02 радлова иаыйВарианты 0,3 0,05 Ою 6 0,08 1,0 О,3,5 3,8 4,0 3,6 О,0,050,00,0 Иэвество Таблица 2 Брак от- Микроструктура нанлавленноголивок ло или основного металлаэаварке,канические свойства наплавлеиного чугуна Состав истытуе моговрутка Относительное удлинение, 2 Твердост НВ(до 02)Перлитоферритная (феррита 15%)графит вермикулярный, шаровнд"ный (до 152) 2,4 8 185 144 г,2 ст Чугун отливок 365. (основнойметалл) 180 Составитель Н.КосторнойРедактор А.Маковская Техред М.Дидык рректор Т.Кол 03 Тир аж 0 ПодписноеГосударственного комитета ям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж наб., д. 4/5 ак по изобретени -35, Рауюская роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10