Лигатура для чугуна

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1668 1)5 С 22 С 35/00 НИЕ ИЗОБРЕТЕН чески Бадю м для повычирМн 2 ( жится авке чу; крем; хром ь 0,18 и вляют в и выпл лерод ор 0,0 никел вып,ла лигатур для микдят при печи в аливаеной лиуна при опыт ролег выпу ковш мого гатур введе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный заочный политехниинститут(54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ЧУГУНА(57) Изобретение относится к лигатурчугуна. Целью изобретения являетсшение прочностных свойств, удароу Изобретение относится к металлургии, в частности к лигатурам для производства литых деталей из чугуна с повышенными характеристиками удароустойчивости и износостойкости.Цель изобретения - повышение прочностных свойств удароустойчивости, коррозионно-эрозионной износостойкости и жаропрочности чугуна.Лигатуру получают сплавлением чистых компонентов и ферросплавов с металлическим иттрием и нитридами ванадия при 1340-1370 С, разливают в плоские изложницы. Измельченную до фракций 0,5-5 мм лигатуру присаживают в расплав чугуна во. время слива его из плавильной печи в ковш. Нитриды ванадия используют в виде порошка (ТУ 6-09-03-364-74), иттрий в измельченном виде марки ИтМ(ТУ 48-4-208-82) и вости, коррозионно-эрозионнои износостойкости и жаропрочности чугуна. Лигатура содержит, мас( никель 3-7; кремний 3-7; углерод 5,2-9; хром 4-6; кобальт 1-7; медь 2-5; иттрий 3-8; нитриды ванадия 12- 19; цирконий 2-5; кальций 0,3-2; железо - остальное. Получение доэвтектического кремниймарганцового чугуна с использованием предлагаемой лигатуры позволило получить дь = 650-720 МПа, кольцевую прочность 626-640 МПа, предел коррозионной усталости 510-525 МПа. относительную . коррозионно-эрозионную износостойкость ) 2,10-2,27;.при этом длительная прочность при 800 С возросла до 456-489 МПа, 2 табл. ферросилиций с цирконием14-141-88-85), в котороммас,о/ кальция,Лигатуру испытывали пр гуна. содержащего мас,ф,; у ний 1,7; марганец 0,7; фос 0,03; сера 0,07; азот 0,003; железо - остальное. Чугун отрытых индукционных печа табл,1 приведены составы ных плавок, использованных ирования чугуна. Лигатуры вво ске чугуна из индукционной в количестве 0,5 от массы 3 расплава. Фракция измельчен ы 0,5-5 мм, температура чуг нии лигатуры 1430-1450 С.В табл,2 приведены результаты механических и эксплуатационных испытаний микролегированных чугунов опытных плавок,Длительную прочность определяли при 800 С, а оценку глубины проникновения коррозии - по ГОСТ 7769-82 с использованием методики по ГОСТ 6032-84.в сравнении с зталоном, в качестве которого используют чугун ЧХНТ. Образцы для механических испытаний 10 изготавливали в соответствии с требованиями ГОСТ 1497-84 и ГОСТ 11701-84, коррозионных испытаний - по ГОСТ 9.908-85, а зионной усталости получен при испытании цилиндрических образцов типа УШ на базе 10 циклов.Иттрий введен в предлагаемую лигатуру в количестве 3-8 мас. о как аффективная микролегирующая и модифицирующая добавка для чугуна, повышающая однород 20 ность и стабильность структуры и устраняющая образование в ней междендритного графита, способствующая увеличению изолированности и компактности графита и других составляющих структуры и повышения механических характеристик чугуна в отливках, особенно пластических служебных свойств, При концентрации иттрия до 3,0 мас,модифицирующий эффект проявляется слабо и пластические служебные свойства чугуна, в отливках находятся на низком уровне, а при увеличении концентрации иттрия более 8 мас. 7 О снижается ста 35 бильность микролегирующего и модифицирующего эффекта, увеличивается количество неметаллических включений и снижаются механические свойства чугуна,долговечность литых деталей и служебныхих свойств. 40 Нитриды ванадия в количестве 12-19 мас, существенно измольчают структурные составляющие, снижают пористость и повышают равномерность модифицирования, усвояемость лигатуры рэсплавом.и продолжительность сохранения микролегирующего эффекта лигатуры, что обеспечивает повышение относительного удлинения и удароустойчивости чугуна е отливах., При концентрации нитридов ванадия до 12 мас.измельчение структуры и повышение служебных и пластических свойств недостаточное, а при увеличении концентрации нитридов ванадия более 19 мас,; повышается угар металла и снижаются однородность структуоы, кольцевая прочность,для определения кольцевой прочности используют трубные заготовки. Предел корро3-73-75,2-9,04-61-72-53-812-192-50,3-2,0Остальное механическйе и эксплуатационные свойствачугуна в отливках,Содержание других компонентов выбраны в соответствии с принятым содержанием в лигатурах, используемых длямодифицирования чугуна с повышеннымислужебными и пластическими свойствами.Эффективное содержание кремния в лигатуре составляет 3-7 мас. , углерода 5,2-9мас,о и меди 2-5 мас6. Такая концентрация графитизирующих компонентов при содержании хрома от 4 до 6 мас.,4 повышаетравномерность и стабильность структурычугуна, способствует повышению его механических и служебных свойств,Наличие в лигатуре 1,0-7,0 мас.оь кобальта способствует повышению стабильности микролегировакия, служебных имеханических свойств, При увеличении концентрации более 7,0 мас,о повышаетсятемпература плавления лигатуры и снижается удароустойчивость чугуна. а при концентрации кобальта до 1,0 мас,стабильность механических свойств и служебных характеристик низкие.Вследствие достаточно полного усвоения лигатуры чугуном и высокой однородности структуры и стабильности, удельныйрасход лигатуры снижается на 30-50 О всравнении с известной.Таким образом, как следует из данныхпредставленных в табл.2, применение предлагаемой лигатуры позволяет существенноповысить прочностные свойства, удароустойчивость, коррозионно-эрозионную износостойкость и жаропрочность чугуна.Формула изобретенияЛигатура для чугуна, содержащая никель, кремний, углерод, хром, кобальт, медь:и железо, о т л и,ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения прочностных свойств,удароуетойчивости, коррозионно-эрозионной износостойкости и жаропрочности чугуна, она дополнительно содержит иттрий,нитриды ванадия, цирконий и кальций приследующем соотношении компонентов,мас./:НикельКремнийУглеродХромКобальтМедьИттрийНитриды ванадияЦирконийКальцийЖелезоо Щ Хс. ) о о о х 5 5 .с о О5 сх во ь- щс Ф ,С:5 ОЯ оаао 5Ф )5оС: ьс х о О 5Ф Я що с а 5Ф55 ХФ 1- О.ФФО; Щосао, кС:ФОФМох.Б Ф Ф Ф Я 63 1- Щ с 5 ФО о о О О ФО с с О-мМс СЧо У 5 с Ю 1 КЩхФ д15.Оо о0х 15оО о хО о5оФ Фо ОаооФФь о 1- о ООл ст О СЧ о, : Ч 2 О о а 5 Ю оф й фФ й й СО . с 1 стфФсс Ммсч о - с - СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ ссСЧч е о а о о а Чайф ги) ООМ оооо ЙСЧСО С" фс-. фм МЪ 01 й ОЪ оооо