Лигатура для чугуна

(51)5 С 22 С 3 ИЯ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ 144/026.913.93. Бюл. М 11изводственное об(21) 4944 (22) 10.0 (46) 23.0 (71) Про сел ьмаш (72) М,Ива и С.В (56) Зая кл, С 22 еталлургии, мас.%: угле - 7,5; медь бориды вая 11,3 - 14,1; остальное. фицирован кГс/см, авна 1272 единение Томарпенко,М.Н.ЗНауменкоа Франции М 2535/00, 1983. ц,С Бад 327 на ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ Изобретение относится к металлургии, в частности к лигатурам для микролегирования и модифицирования серых износостойких чугунов, работающих в условиях гидроабразивного изнашивания.Цель изобретения - повышение герметичности и эксплуатационной. стойкости чугуна.Лигатура для чугуна, содержащая углерод, никель, кремний, хром, кобальт, медь и железо, дополнительно содержит бориды ванадия, нитриды магния и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас. :Углерод 1,2-5Никель 5-12Кремний 3-7,5Хром 1 - 3Кобальт 0,1-0,5 Медь 3,0-5,0 Бориды ванадия 12,2 - 15,5 Нитриды магния 11,3-14,1 Иттрий, 10,5-13,0Железо Остальное.Дополнительное введение боридов вадия в количестве 12,2-15,5 микролеги(54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к м Лигатура для чугуна, содержит, род 1,2 - 5; никель 5 - 12; кремни 3 - 5; хром 1 - 3; кобальт 0,1 - 0,5 надия 12,2 - 15,5; нитриды магни иттрий 10,5 - 13,0 и хелезо - Удельная герметичность моди ного чугуна составляет 688-7 эксплуатационная стойкость р к 1370 циклам, 2 табл. рует и упрочняет матрицу, повышает коррозионную стойкость, герметичность и эксплуатационную стойкость чугуна. При концентрации их до 12;2 повышение герметичности и эксплуатационной стойкости недостаточно. При увеличении концентрации боридов ванадия более 15,50/ снижаются пластические свойства, однородность структуры и эксплуатационная стойкость.Нитриды магния в количестве 11,3 - 14,1; служат центрами графитизации, измельчают графит и повышают .сопротивляемость чугуна износу, что обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости. При концентрации нитридов магния до 11,30 модифицирующий эффект и повышение эксплуатационной стойкости недостаточны. Верхний предел их концентрации обусловлен повышением угара, снижением однородности структуры, коррозионно-эрозионной стойкости и герметичности чугуна в отливках.Иттрий введен как химически активная модифицирующая добавка, очищающая границы зерен, повышающая компактностьграфита, плотность чугуна, механические и эксплуатационные свойства, Модифицирующее и сфероидизирующее влияние иттрия начинает сказываться с концентрации 10,5. При концентрации иттрия более 13 ф усиливается отбел чугуна, снижаются упруго-пластические и эксплуатационные свойства,Никель повышает однородность структуры, герметичность и эксплуатационную стойкость, поэтому его.содержание повышено до 5 - 12, При концентрации никеля до 5% недостаточна герметичность, а верхний предел его концентрации обусловлен снижением стабильности структуры чугуна и его эксплуатационных свойств,Содержание графитизирующих (углерод 1,2 - 5 ои кремний 3 - 7,5%) и перлитизирующих (медь 3 - 5%, кобальт 0,1-0,5% и хром 1 - 3%) принято в соответствии с принимаемой их концентрацией в лигатурах, используемых для микролегирования серых износостойких чугунов с повышенной герметичностью чугуна в отливках, При повы. шении их концентрации выше верхних пределов снижается однородность структуры и стабильность герметичности и эксплуатационных свойств,П р и м е р. Плавки лигатур проводят в открытых индукционных печах под.слоем древесного угля. Сначала загружают феррохром ФХ 800, никель НПЗ, стальной лом, медь МО и древесный уголь. После перегрева расплава до 1280+10 С проводят раскисление ферросилицием ФС 75 и присадку феррокобальта, боридов ванадия, азотированного магния МгЗН и металлического иттрия Итт 2. Затем расплав дважды перемешивают и разливают в металлические формы.В табл. 1 приведены химические составы лигатур.Износостойкие чугуны выплавляют в индукционных печах открытого типа с перегревом до температуры 1480 - 1500 С, Лига 1,2-55,0 - 12;3,0-7,5;1 - 3;О, 1-0,5;3,0 - 5;12,2-15,5;11,3 - 14,1;10,5-13;остальное, туры вводят в разливочные ковши в количестве 0,35 от массы заливаемого расплава.Химический состав чугуна перед модифицированием, мас. О : углерод 3,2 - 3,3; кремний5 2,0-2,1; марганец 0,6-0,8; хром до 0,06; серадо 0,05, фосфор 0,03-0,05; азот 0,03-0,05 ижелезо - остальное. Лигатуры измельчаютдо фракции 0,1 - 0,5 мм и вводят при темпеРатуРе 1430-1450 С,"0 . В табл, 2 приведены данные о удельнойгерметичности, механических и эксплуатационных свойствах модифицированных износостойких чугунов, Удельнуюгерметичность определяют на плоских об 15 разцах толщиной 3 мм при испытании нагидроплотность на гидравлических стендах,Механические свойства определяют нацилиндрических образцах в соответствии сГОСТ 1497-84, а эксплуатационную стой 20 кость - в условиях гидроабразивного изнашивания образцов 010 мм и длиной 45 мм.Как видно из данных табл, 2, предложенная лигатура обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства и удельную25 герметичность, чем известная лигатура,Формула изобретенияЛигатура для чугуна, содержащая углерод, никель, кремний, хром, кобальт, медь ижелезо, отл ич а ю ща я с ятем, что, с целью30 повышения герметичности и эксплуатационной стойкости чугуна, она дополнительносодержит бориды ванадия, нитриды магнияи иттрий при следующем соотношении компонентов, мас. О :35 углеродникелькремнийхромкобальт40 медьбориды ванадиянитриды магнияиттрийжелезо1803454Таблица 1Таблица 2Составитель М.Карпенко едактор А.Полионова Техред М.Моргентал Корректор В,Петраш аз 1034 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101