Лигатура для легирования и модифицирования чугуна

5/00 2 с присоединением заявкиосударотвенныи комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет 43) Опубликов(45) Дата опубликования описании 10.08.7 ф(72) Авторы изобретения нский филиал Научно-исследовательского институтхнологии автомобильной промышленности Заявит РОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА ИГАТУРА ДЛЯ 1,8-2,30,6-1,2До 0,6Остальное 21щего эффекта указанны зывают, способствуют на по метастабильной с ием структурно свободн Ч/Миб Модифицируюлигатуры не ока рис таллизации чугу теме с выделен цементит лигатурами име 12-35 О 2-3 0,05-8 0,05-6 0,05-11 Остальн 20-24 ом ч 6- 7 18-22 Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству лигатур для модифицирования и легирования чугуна для повышения его физико-механических и эксплуатационных свойств.В настоящее время для легирования чугуна применяются ферросплавы и комплексные лигатуры, Стандартные ферросплавы и известные лигатуры имеют высокие температуры плавления, действие их на чугун однозначно и заключается в упрочнении матрицы за счет легирующих элементов. К таким лигатурам относятся, например, лига туры следующего состава, вес. %:й О, 02-30Мо 0,2 -15 О Некоторые преимущества перед этим ет лигатура состава, веСа 5-105( 30-50й 10-40ЪЧ 0,5-15Мо 10-25Ст 5-207 е Остальное 31Она обладает модифицирующим эффекввиду наличия в ее составе кремния и кция. Однако, применение ее при плавкена в печах с кислой футеровкой не предляется возможным иэ-за взаимодействикальция с окисью кремния футеровки ифрам-молибденовым сплавом, феррофэсфором иэлектродным графитом, Лигатуру в измеи .ченном состоянии вводят в чугун непосредственно перед его разливкой при 14601520 С, Количество присаживаемой лигатуры - 0,5-3% от веса чугуна.Модифицирование чугуна лигатурой предлагаемого состава обеспечивает получениевысоких физико-механических свойств вотливках за счет комплексного влияния углерода,фосфора, кремния и легирующихэлементов. Углерод способствует образованию в лигатуре большого количества карбидов железа, хрома, молибдена и вольфрама, которые играют в чугуне роль центровкристаллизации, измельчают зерно и упрочняют матрицу, Кремний при наличии таких центров облегчает кристаллизацию гра-фита и препятствует образованию чрезмерного количества карбидов,Компексное влияние углерода и фосфора заключается в образовании устойчивойдисперсной фосфидно-карбидной фазы, выделяющейся в виде разорванной сетки пограницам зерен и способствующей повышению износостойкости и сопротивлению йолзучести и релаксации напряжений чугунапри повышенных температурах.Таким образом, модифицирование чугуна предлагаемой лигатурой способствуетповышению сопротивляемости чугуна ползучести и релаксации напряжений при повышенных температурах. Указанные свойствав значительной степени определяют эксплуатационную надежность и долговечность многих деталей машин и механизмов, например, поршневых колец современных форсированных двигателей,Вместе с тем, использование лигатурыпри выплавке чугуна позволит увеличитьколичество собственного возврата в шихте,заменить значительное количество вводимых легированных чугунов ферросилиция иферромопибдена лигатурой, что упроститтехнологический процесс и снизит брак отливок,30 Цель изобретения - повышение способности чугуна к сопротивлению ползучести и релаксации напряжений при повышенных температурах.45Это достигается тем, что в лигатуру, содержащую хром, никель, молибден, вольфрам, кремний, железо, дополнительно вводят углерод и фосфор при следующем соот ношении компонентов, вес. %:50Хром 5-30Никель 5-25Молибден 5-35Вольфрам 0,1 -10Кремний 5-20 55Углерод 0,3- 4фосфор 0,1 -10Железо ОстальноеЛигатуру получают сплавлением в электропечи ферросиликохрома с никелем, воль рушения последней. Кальций реагирует также с серой чугуна с образованием сульфида Са 3, который выделяется на границахзерен и снижает теплостойкость чугуна.Особенно отрицательно влияние Са на уг.ругость чугуна при повышенных температурах, Поэтому легирование и модифицирование чугуна лигатурой с кальцием нецелесообразно для деталей, от которых требуетсявысокое сопротивление ползучести и релакса оции напряжений при повышенных (300-500 С)температурах,Наиболее близкой по составу к предлагаемой является лигатура, содержащая,вес. %: 15С 12 - 35И 0 - 15Мо 0,1-9Ю 01 - 105( 2,5 гоГе Остальное 4Недостатками этой лигатуры следуетсчитать: незначительный модифицирующийи легирующий эффект ввиду низкого содержания в лигатуре кремния (2,5%), молибдена (0,1-9%) и вольфрама (0,1-10%),что способствует образованию в структуречугуна большого количества неравномернорасположенных карбидов хрома, молибдена,вольфрама и железа, характеризующихсяповышенной твердостью и низкой обрабатываемостью; образующийся при этом междендритный точечный графит отрицательно сказывается на ползучести и релаксации напряжений чугуна при повышенных температурах; низкое содержание легирующих элементов вызывает необходимость ввода большого количества лигатуры в чугун (5-10%)что в значительной степени снижает еготемпературу (на 50-100 С),40 Ф ормула из обре те ния Лигатура для легирования и модифицирования чугуна, содержащая хром, никель, молибден, вольфрам, кремний, железо, отличающаяся тем, что,сцелью повышения способности чугуна к сопротив лению полэучести и релаксации напряжений при повышенных температурах, она дополнительно содержит углерод и фосфор при следующем соотношении компонентов, вес. %:Хром 5-30Никель 5- 25МолибденВольфрамКремнийУглеродфосфорЖелезоИсточники информации, мание при экспертиз5 -35 0,1 -10 5 -20 03 -4 0,1 - 10 Остальное,принятые во вни 1, Патент ЧССР М 109884, класс 18 4 2/30, от 1968,2, Авторское свидетельство СССР М 130056, М, КлУС 21 С 1/00, 1951. 5 3, Авторское свидетельство СССРМ 475407, М. КлЯС 22 С 35/00, 1973. 4, Патент США М 3235417, класс 148-136, 1968,Составитель А. Кондратьев Редактор Л. Лашкова Техред,И. Асталош КорректорА. Кравченко Заказ 1624/85 Тираж 766 П одписное 0 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4