Чугун

ОП"И "С-А Н И Е ц 550453ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено заявки Мо с присоедине сударственный иомит 23) Приорит Опубликовано(088.8) Совета Министров СССРпо делам изобретений 5.03.77 ллетень Мо 1 открытий а опубликования описания 27.04.7(72) Авторыизобретен вченко, Н. П, Лыков, Н. Я, Терещенко, Н, М, УдоЯ, В. Махлин и В, А. Егоровнститут проблем литья АН Украинской ССР(71) Заявител 4) ЧУГ а итизации сплава в процес Изобретение относится к металлургии, в ча стности к изысканию высокопрочного чугуна с шаровидным графитом при производстве кокильного литья; оно может быть применено при получении отливок в машиностроительной, труболитейной и металлургической промышленности.Известен чугун следующего химического состава, вес. %:УглеродКремнийМарганец описываемому изобресущности и достигается чугун следующего изким кическойту являестава, в 2,7 - 3,8 1,6 - 3,6 0,2 - 1,2 0,01 - 0,06 0,03 - 0,25 0,01 - 0,3 2,0 - 4,5 1,5 - 3,8 0,1 - 1,5 0,01 - 0,15 0,01 - 1,5 0,01 - 0,09 0,01 - 0,09 0,001 - 0,08 ХромРедкоземталлы ьные м 0,005 - 0,250,001 - 0,40,01 - 0,4Остальное 21 Никель Железо ельные месодерр 0,15,может1; фосфтва: естве примесеиеру не более 0,0следующие свойсчности001 - 0,01 - стальн 62,7 едующие:- 50 Механические своиства чугунаТвердость НКС, кг/см Прочность при испытаниина разрушение при статической нагрузке,кгс Не менее Наличие бария в чугуне прин нию шаровидного графита и учести,8,1 40 ине 9,7 400 в 6 дит к полуинтенсифици язкость,НВ, кг/мм 6 - 7 -,7 17 НикельМагнийКальцийБарийРедкоземталлыАлюминийЖелезо рует процессысе кристаллизНаиболее блтению по технмому результахимического сУглеродКремнийМарганецМагнийКальций Чугун в кач жать, вес. %,Чугун имеет Предел пр кг/мм Предел те кг/мма Относител ние, % Ударная в кгм/ем Твердость0,37 0,024 0,030 0,51 0,047 Обработанный ферросплавом без алюминия 3,56 2,63 То же 0,015 0,005 0,017 0,062 0,017 0,168 0,015 0,347 0,021 0,020 0,020 0,022 0,018 0,036 0,35 0,019 0,034 0,37 0,019 0,039 0,38 0,016 0,034 0,34 0,028 0,030 0,028 0,032 0,041 0,045 0,040 0,043 0,021 0,020 0,024 0,022 0,51 0,54 0,52 0,54 3,60 3,54 3,66 3 62 Обработанный ферросплавом с алюминием 2,75 2,66 2,69 2,73 Таблица 2 Химический состав, вес. Оо Ферросплав,Дфо РЗМ А 1 Я Ма Са Остальное То же2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 53,4 53,4 53,4 53,4 53,4 1,8 2,0 5,6 10,0 При изготовлении отливок из данного чугуна имеет место повышенная склонность чугуна к кристаллизации в соответствии с мета- стабильной диаграммой состояния железоуглеродистых сплавов. Особенно отчетливо этот эффект наблюдается при повышенных скоростях охлаждения (3 - 9 градусов в секунду). Отливки из чугуна с шаровидным графитом, которые в литой структуре имеют структурно- свободные карбиды, необходимо подвергать дополнительно высокотемпературному графитизирующему отжигу для улучшения прочностных и пластических свойств чугуна и механической обрабатываемости.Недостатками известного чугуна являются высокая степень отбеливаемости и плохая механическая обрабатываемость.Цель изобретения - снижение степени отбеливаемости и улучшение механической обрабатываемости. Это достигается тем, что чугун дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 2,6 - 4,5 Кремний 1,0 - 4,0 Марганец 0,1 - 1,2 Технология получения описываемого чугуна следующая.Чугун с содержанием, вес. %: 3,87 углерода; 1,53 кремния; 0,59 марганца; 0,20 фосфора и 0,038 серы расплавляют в индукционной печи с кислой футеровкой. Вес плавки 60 кг. После расплавления и счистки шлака жидкий металл подвергают обработке ферросплавами, составы которых приведены в табл, 2. Необходимые присадки хрома, меди и никеля добавляют в ковш на струю металла или в печь. В качестве примесей чугун может содержать серу в количестве до 0,03 вес. %; фосфор до 0,2 вес. %,Отливки из высокопрочного чугуна предла 15 гаемого состава имеют следующие свойства;Предел прочности,кг/м м 63 - 65Предел текучести,кг/мм20 Относительное удлинение, % 6 - 9Твердость НВФ,кг/м м 207 в ,Составы предлагаемого и известного чугу 25 нов приведены в табл. 1. Во всех случаях расход модификатора 3%от веса жидкого чугуна. Дробленный ферросплав (фракции 5 - 10 мм) укладывают на дно разогретого до 600 - 800 С ковша, при 45 гружают стальной обрезью (2 - 3% от весажидкого металла), затем наполняют ковш жидким чугуном с температурой 1420 - 1450 С. Подготовленными таким образом чугунами заливают пластины толщиной 3,5 и50 7 мм. Скорость охлаждения металла в пластинах соответственно 9,2; 6,1; 3,2 С/с.Отливки подвергают металлографическимисследованиям. Определяют количество и размер включений шаровидного графита на 55 единицу площади шлифа; междендритно-точечный графит не учитывают.Результаты металлографических исследований чугунов с шаровидным графитом приведены в табл. 3.60 Как видно из приведенных данных, чугуны,содержащие от 0,005 до 0,4% алюминия, имеют в два раза меньшую чувствительность к отбелу, больше включений шаровидного графита и лучший комплекс физико-механичес ких свойств.550453 Таблица 3 Формула изобретенияЧугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, магний, кальций,редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а 5 ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения степени отбеливаемости и улучшения механической обрабатываемости, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес, %;10 Углерод 2,6 - 4,5Кремний 1,0 - 4,0Марганец 0,1 - 1,2Хром 0,01 - 0,5Никель 0,01 - 1,015 Медь 0,01 - 1,0Магний 0,015 - 0,1Кальций 0,015 - 0,06Редкоземельные металлы 0,005 - 0,1520 Алюминий 0,005 - 0,4Железо Остальное.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР473764,25 М, Кл. С 22 С 37/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССР 449103,М, КлС 22 С 37/00, 1972,Количество включений шаровидного графита на1 ммз Ферросплав,Скорость охлаждения отливки,С/с2 - 3 40 70 90 5 - 8 5 - 10 Составитель Г. ДудикТехред И. Карандашова Редактор Н. Корченко Корректор Л, Денискина Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 694/6 Изд.294 Тираж 799 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5