Серый чугун

Союз Севетски кСоциалистическихРеспубпик ОП ИСАИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМУ СВМ 1) Дополнительное к авт. сеид 2)Заявлено 18.07,75 (21) 2присоединением заявки рй -еаударственньа кветет СССР на делам нзабретанн н аткритнй(72) Авторы изобретен еханический институт и Центральный орамени научно-исследовательский институтметаллургии им. И, П, Бардина Ижевский Красного та Трудовою) СЕРЫЙ ЧУГУН таллуругунов,ок с Изобретение гии, в частностипредназначенныхтолщиной сечени к областианию серых тноситс к иэыс зводства отлив 8 - 35 ммиимлстых и тонки я про щих ече. тено тва в т одинаковые сн х. ту чу. ияИзвестен серый чугун следующего химического состава, вес.%:Углерод 3,40 - 3,45Кремний 2,60 - 2,90Марганец 0,60 - 0,65Сурьма 0,04 - 0,05Железо . Остальное,В качестве примесей чугун содержит, вес,%:фосфор до 0,13 и серу 0,125 - 0,135 11,5Недостатками чугуна является то, что улучшение свойств и стабилизация твердости в пре.делах 200 - 235 НВ достигается за счет обработки его в жидком состоянии чистой сурьмойили комплекснымисплавамн, содержащими ее,20которые имеют высокую токсичность. Сурьмаявляется очень сильным перлитообразующимэлементом и введение ее в состав серого;чуту.на, из которого необходимо получить отливки сложной конфигурации с тонкими и толстыми сечениями стенок, вызывает повышенную твер. дость в толстых сечениях, а в тонких - образование отбела, При высокотемпературном отжиге отливок для снижения твердости и устра. кения отбела выделяется большое количество ядовитого дыма, Поэтому применение сурьмы в составе чугуна для отливок с различной толщиной стенки (8 - 35 мм), требующих отжига, является нежелательным, а для отливок с топщиной стенок, например, 20 - 40 мм, не требующих отжига, применение сурьмы оправдано для получения стабильной твердости в пределах 200 - 235 НВ.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффек гут состава, вес.%:Углерод 2,5 - 4,0Кремний 1,5-4,0Марганец 01-1,2Иттрий 0,02 - 0,25Железо ,ОстальноеЧугун в питом состоянии имеет ттвердость НВ 143 - 241 кг(мм, Введение иттрия в чу,0 1,5 0,7 41 ел едлагаемыи чуг 2,6 1,58 0,12 0 14 0 19 О,05 0 08 Ост81 1,41 0,79 0,0 78 1,38 О,051 ОЛЕЙ 2 Ост, 269 24 06 3гун указанного состава приводит к уменьшению отбела в отливках с заданной толщинойстенок 21,Недостатком известного чугуна являетсянестабильность твердости в отливках с различной толщиной стенок. Кроме того, при модифицировании только иттрием эффект модифицирования сохраняется в течение сравнительно непродолжительного времени, что нежелательно, осо.бенно при заливке литейных форм небольшой 0металлоемкости.Цель изобретения - стабилизация твердостив отливках с различной толщиной стенок,Указанная цель достигается тем, что чугун,включающий углерод, кремний, марганец и 15иттрий, дополнительно содержит цирконий и ред.коземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод . 2,80 - 3,60Кремний 1,40-2,60 20Марганец 0,80 - 1,60Цирконий 0,05 - 0,15РЗМ 0,08 - 0,20Иттрий 0,06 - 0,12Железо Остальное 25Среди примесей находятся,%: фосфор до0,20; сера до 0,13; хром до 0,20 и никельдо 0,20,Цирконий, редкоземельные металлы и иттрийвводят в серый чугун в виде лигатуры, имею- З 0щей следующий химический состав, вес%: Кремний 30-50Марганец 5 - 15Цирконий 5 - 15РЗМ 10-15Иттрий 4 - 8Железо и примеси ОстальноеКоличество вводимой лигатуры в серый чугун составляет 0,25 - 0,60% от веса жидкого металла, При получении отливок в сырых песчано-глинистых формах количество вводимой лигатуры в чугун должно находиться на нижнем пределе, а в кокиль - на верхнем. Серый чугун выплавляют в вагранке и выпускают при температуре 1350 - 1450 С. Во время выпуска чугуна из вагранки в ковш производят присадку лигатуры в струю расплавленного металла. Разливку модифицированного чу. гуна в литейные формы допускается произво 1 пггь при температуре не ниже 1250 С. Жидко- текучесть чугуна, обработанного лигатурой, улучшается.Механические свойства предлагаемого серого чугуна:предел прочности при растяжении, кг/мм 20-35 предел прочности при изгибе, кг/мм 35-50 твердость НВ, кг/мм 185-220В таблице приведены сравнительные результаты по твердости известного и предлагаемого чугунов.692887 62,8 - 3,61,4-2,60,8-1,6О,О 6-О,120,05 - 0,15 Составитель Г, Дудик Техред О.Андрейко Редактор А. Кравченко Корректор М, Пожо Заказ 6049/6 Тираж 727 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5Для проведения испытаний использовалиредкоземельные металлы, состоящие в основ.ном из церия и лантана. Формула изобретения Серый чугун, включающий углерод, кремний, марганец, иттрий и железо, отличающий с я тем, что, с целью стабилизации твердости в отливках с различной толщиной стенок, он дополнительно содержит цирконий и редкозе. мельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%: УглеродКремнийМарганецИттрий5 ЦирконийРедкоземельныеметаллы 0,08 - 0,20Железо Остальное .Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1. Патент СНА Иф 2515822, кл, 75-123,1975,2, Авторское свидетельство СССР Ио 501109,кл. С 22 С 37(10, 1973,