Чугун

3 Втфн и тбаи. ",финская 5 ебл Б Союз Советскими Социалистических РеспубликОПИСАИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 8192 22) Заяв 19.02.79 (21) 27. 2 С 37/10 осударственный номнте СССР по.делам нзобретеннй н откр ытн йПриори Опубли етовано 2301,81, Б те К 669.13-01 .2(088.8) Дата опубликования описания,А. Жуков 71) Заявите ензенский ехническии инстит 4) ЧУГУ о гии,довк отсвой-0,1;ьное. едостаточойства и иела пр и терт склон- в металл бует спе го модиф чугун име при литье а также тр риятий поием.(61) Дополнительное к авт присоединением заявки М Изобретение относится к металлура именно к изысканию новых вичугунов с минимальной склонностьюбелу, повышенными механическимиствами и термостойкостью,используемых для литья в металлические форьы ответственных деталей двигателей, внутреннего сгорания, кокилей и т.п.Известен чугун с малой величиной ледебуритного отбела, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий и кальций и железо 1 .Однако, этот вид чугуна может выплавляться лишь в индукционных печах с нейтральной или основной футеровкой, кроме того, чугун имеет повышенную нестабильность механических свойств.Известен чугун следующего химического состава, вес.Ъ: углерод З,О,5; кремний 0,5-1,8; марганец 0,1- О,б; алюминий 0,5-0,9: магний 0,03- 0,1; железо - остальное. Он обладает повышенной термо- и окалиностойкостью 2,.Однако этот е. ность к отбелу ические формы, е циальных мероп е ицированию маги Наиболее близким по техничессущности и достигаемому эффектуизобретению является чугун, содщий (вес.Ъ) углерод 2,8-4,0; кний 1,5-2,6; марганец 0,2-1,2алюминий 0,06-0,6; кальций 0,04церий 0,01-0,06; железо - осталЧугун имеет низкую чувствительнк отбелу 3 .Однако у этого чугуна нно высокие механические свтермо).тойкость.Цель. изобретения - полученчугуна без ладебуритного отбелитье в металлические формы, поние его механических свойствмостойкости. Для достижения поставленной цели исходный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, кальций, церий и железо, дополнительно легируют медью нри следующем соотношении ингредиентов, вес,%:Углерод 2,6-3,0;Кремний 1,8-2,5;Марганец 0,6-0,8;Церий 0,05-0,12 р Алюминий 1,6-3,5) Медь 1,2-1,8;798192 Предлагаемый чугун 1 2,6 1,8 0,6 3,5 0,2 0,12 1,2 46,2 28,0 235 3 2 2,6 2,0 0,6 2,2 0,2 0,1 1,4 55,0 36,8 210 6 3 2,8 2,5 0,6 1,6 0,1 0,055 1,4 55,5 31,0 210 5 4 2,8 2,5 0,8 2,2 0,2 0,09 1,8 64,0 38,8 240 5 5 3,0 1,8 0,6 3,0 0,1 0,05 1,8 58,5 34,0 210 5 1,3 1,8 70 с 1,0 1,01,0 с 1,01,0 2,0 1,15 85 1,8 1,10 2,2 1,2 69 1,2 2,0 88 Иввестныя чугун 3 38,0 29,0 180 2,2 1,5 0,8 0,4 0,1 0,05 - 36,0 19,5 190 2,5 0,8 0,6 0,1 0,05 - 42,5 22,5 185 2,0 1,5 7 3,2 2,518 3,2 1,5 33 1,0 47 Кальций О, 1-0, 21Железр ОстальноеПримеси: сера - не более 0,02, осфор - не более 0,1.При этом должно выдерживаться соотношение Са/С = 1,8-2,2. 5Термостойкость исходного чугуна увеличивается за счет структурной стабилизации металлической матрицы с помощью меди; а указанное соотношение ЯГ и Сц позволяет получить оптимальное, с точки зрения устойчивости структуры, содержание т-фазы, дополнительно оказывающей благоприятное влияние на структуру. При содержании Я 1 ниже 1,6 и меди ниже 1,2, наличие у -фазы не обнаруживается, а термостойкость чугуна падает.П р и м е р 1. Чутун плавили в индукционной печи ИСТс кислой футеровкой. После получения расплава медистого чугуна и перегрева его до 1500 С вводили алюминий в виде чушек под слой покровного шлака. Перед выпуском металла его модифицировали смесью силикокальция и ферро церия, Разливку осуществляли обычным способом.Отбел по международной пробе оказался нулевым и в предлагаемом и в известном чугуне. 30Термостоикость определили путем нагрева образца диаметром 10 и длиной 150 мм непосредственным пропусканием электрического тока до со= 900 С и охлаждением в проточной воде до 18"С. Предлагаемый чугун показал стойкость по первой трещины терми 6 2,8 2,5 0,8 0,2 0,1 0,05 ческой усталости в 82 цикла (в среднем); а известный чугун - 47 циклов. Чугун СЧ 18-36 ваграночной плавки показал термостойкость 24 цикла,П р и м е р 2. Чугун плавили в вагранке. В ковш, подогретый С помощью газовых горелок, поместили мелкие куски электролитической меди и алюминия марки АО, Смесь модификаторов - силикокальция и ферроцерия давали на желоб при выпуске ь.еталла, После перемешивания металла и скачивания шлака производили разливку. Заливались образцы на отбел и отливки металлических форм в мастеркокили. Анализ показал нулевой отбел, равномерную структуру по сечениям отливки. Стойкость кокилей из предлагаемого чугуна возросла в среднем в 3,5-4,2 раза.Результаты испытаний основных свойств известного и предлагаемого состава чугуна приведены в таблице.Как видно из таблицы, вели чина ледебуритного отбела у обоих чугунов минимальна, а механические свойства и термостойкость у чугуна с предлагаемым составом значительно лучше, чем у известного.Применение чугуна с указанным соотношением ингредиентов для получения ответственных деталей двигателей внутрен"его сгорания методом литья в кокиль позволит при развесе литья менее 20 кг получить экономию в среднем 15-20 руб на тонну годного литья за счет уменьшения брака по отбелу и повышения срока службы термически нагруженных деталей,798192 10 Составитель Г. ДудикТехред Т,Маточка Корректор Н. Григорук Редактор А. Судын Заказ 9955/32 Тираж 692 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Формула изобретениячугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, кальций,церий и железо, о т л и ч а ю -щийся тем, что, с целью повышениямеханических свойств и термостойкости, он дополнительно содержитмедь при следующем соотношенииингредиентов, вес.%Углерод 2,6-3,0;Кремний 1,8-2,5Марганец 0,6-0,8,Алюминий 1,6-3,5;Медь 1,2-1,8,Кальций 0,1-0,2,Церий 0,05-0,12,Железо Остальное,причем, соотношение кальция к церию составляет 1,8-2,2. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. 40-й международный конгресс литейщиков, М., НИИМаш, 1973,с.158. 2. Авторское свидетельство СССР Р 550454, кл. С 22 С 37/10, 1975. 3. Авторское свидетельство СССР Р 592864, кл. С 22 С 37/10, 1975.