Чугун

(57) Изолур гни,розионнобретенияонной ст кий институтарственный под Л.З.Писаренкоивончик авленн чугун сод 3,2; креи 0,8; алюм ниобий 0 тальное,стойки Машги рос 960 угуна п ы тигле 8, 77 Р 9204 10, 19 проз 202. фосфор до 0,20 мас.,) Пределы по соданичены исходя и ально анию углерода оеобходимости де ньшить усадваемо у ерода же же- вво- ношеоявчугунаызывает ние в. Повып лее 3,2 структу тва граф итнойых ин ачптвие, к нически меси (сера до 0,12 мас.,"УДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(56) Бобро 1 Э.Г. Жарустойчивые чугуны.с.148-157.Патент ПНРкл. С.22 С 37/ Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию ко розионностойких чугунов.Цель изобретения - повьппение ко розионной стойкости чугуна в сре расплавленного алюминия.Чугун,содержаций углерод, кремний, марганец, хром, алюминий и лезо с примесями дополнительно дится ниобий при следуюцем соот нии компонентов, мас.,;Углерод 2,5-3,2 Кремний 1,5-3,5 Марганец 0,5-0,8 Алюминий 1, 5-3,5 Хром 0,5-0,8 Ниобий 0,3-0,5 Железо и прибретение относится к метал- в частности к изысканию кор-стойких чугунов. Целью изоявляется повьппение коррозиойкости чугуна в среде расого алюминия. Предложенный ержит, мас.Х; углерод 2,5 - ний 1,5-3,5 марганец 0,5 - иний 1, 5" 3, 5; хром О, 5-0, 8;3-0,5; железо и примеси осИспользование предлагаемого озволит увеличить срок служприменяюшихся в проце одства алюминиевого литья, 3 табл. твратить отбел,у улучшить обрабатгуна. При содержании2,5 мас.3 в структуреляется цементит, чтоние прочностных свойссодержания углерода бприводит к появлениюстали большого количефазы в виде крупных плвыделений и, как след тельному снижению мехсвойств,Марганец при содержании в указанных пределах (0,5"0,8 мас.2) способствует перлитизации структуры, пре 16543655 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2,5-3,2 дотвращая появление феррита. Полученные отливки характеризуются равномер ной структурой по сечению и высокой ростоустойчивостью. В структуре чугунов с содержанием марганца более 0,8 мас.Х наблюдается отбел, что приводит к снижению прочностных свойств. Уменьшение содержания марганца ниже 0,5 мас.й приводит к снижению ростоустойчивости. Это вызывает повышенное коробление чугунных отливок в процессе эксплуатации при повышенных термпературах.При содержании алкииния выше 3,5 мас.й и кремния выше 3,5 мас.Х Резко понижаются механические свойства сплавов. Это происходит вследствие увеличения доли свободного феррита и графита в структуре чугуна. При понижении содержания алюминия и кремния ниже 1,5 мас.Х и хрома ниже 0,5 мас.Х резко ухудшается жаростойкость. Введение в состав чугуна хрома в количестве, большем, чем 0,8 мас.Х вызывает отбел, что ведет, к снижению характеристик прочности. Ниобий лри введении в состав чугуна в количестве 0,3-0,5 мас.Х повышает в значительной степени коррозионную стойкость, механические свойства, способствует равномерному распределению карбидной фазы в структуре сплава. В количествах, меньших 0,3 мас3,. его влияние незначительно. Добавка ниобия более 0,5 мас,Х не целесообразна, так как корроэнонная стойкость практически не изменяетсяП р и м е р. Для подтверждения обоснования выбранных пределов содержания компонентов выплавляют чугуны, химические составы которых представлены в табл. 1, и проводят механические и коррозионные испытания образцов. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Наряду с опытными чугунами проводят выплав 1ку и испытания известного чугуна,Опытные плавки проводят в индук.ционной печи с кислой футеровкой.В качестве шихтовых материалов слузит чугун ЛК 4, стальной лом, чушковый алюминий А 99, ферросилиций ФС 75,ферросиликохром ФСХЗЗ и феррониобийФН 4. Феррокиобий, ферросиликохром, ферросилиций подшихтовывают в расплавленный чугун. Алюминий в твердомсостоянии вводят в тигель в конце плавки. Температура перегрева составляет 1723 К, температура заливки.1623-1653 К,Образцы для испытаний отливают всухие песчаноглинистые формы. Пределпрочности при растяжении (ба) определяют на стандартных образцах постандартным методикам, Коррозионнуюстойкость определяют гравиметрическим методом при испьггании образцовдиаметром 10 мм и высотой 20 мм врасплавленном алюминии при 1073 Кв течение 200 ч. Алюминий, налипшийна образцах в процессе испытания,удаляют путем стравления в 102-номводном растворе ИаОН, Жаростойкостьопределяют гравиметрическим методомпо известной методике при 1073 К втечение 200 ч,Из анализа результатов испытаний, приведенных в табл. 2, следует, что оптимальным комплексом механических и корроэионных свойств обладают образцы предлагаемого чугуна.Результаты сравнительных испытаний тиглей, изготовленных из предлагаемого и известного чугуна даны в табл. 3.Приведенные результаты показывают, что предлагаемый чугун по сравнению с известным обладает более высокой коррозионной стойкостью в среде расплавленного алюминия. Это позволяет испольэовать его в качестве материала раздаточных тиглей для плавки алюминия и его сплавов. Алюминиевые отливки, полученные в процессе производства с использованием тиглей иэ предлагаемого чугуна, обладают более высокими прочностными и пластическими свойствами вследствие уменьшения загрязнения алюминия продуктами коррозии, попадающими в расплав в результате растворения стенок тигля. Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, хром и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения корроэионной стойкости в среде расплавленного алкииния, он дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении ком 1 понентов, мас.йфУглерод1654365 ХромНиобийЖеле зо 0,5-0,8 03-05 Остальное Таблица 1 1,5-3,5 0,5-0,8 1,5-3,5 КремнийМарганецАлюминий Содержание элементов, мас.7 Состав чугунаС А 1 81 МЪ Ре ипримеси 2,5 0,4 1,5 1,9 0,5 0,5 Остальное 2,5 3,5 3,0 2,0 1,5 0,8 3,0 0,6 3,5 0,7 2,5 0,6 0,66 3,35 2,65 2,23 0,43 Таблица 2 Состав чугуна Пределпрочности 6, МПа ТвердостьНВ Жаростойкость Ьг/м. ч СкоростькоррозииК, г/м. ч 235 240 0,20 12,6 Таблица 3 Чугун ТвердостьНВ Предел прочности, МПа Ресурс работы ИзвестныйПредлагаемый 240 240 1040-1050 260 1200 Составитель Н.шепитькоРедактор Н,Яцола Техред М,Дидык Корректор М.Самборская Заказ 1932 Тираж 387 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 2 3 4 5 Извест- ный 2,8 3,0 3,2 2,6 1 2 3 4 5 Извест- ный 265 260 250 250 260 260 255 245 250 255 0,24 0,22 0,18 0,15 0,22 0,8 0,3 0,6 0,4 0,3 0,5 0,4 0,5 10,8 11,5 10,0 10,5 10,3 11 1 11 11