Чугун

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублнк ц 998566 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) С 22 С 37/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийПриоритетОпублиноваио 230283, Бюллетень Мо 7 133 УДК бб 9. 13,.018.2(088,8) Дата опубликования описания 230283 Ь,Г,Грушко, Н.А.Гедеревич, В.И.Кошелев, Гф.Ш 61 ьге,".-.:,с. и И.М.Бондаренко, .; й.:; .Запорожский ордена нЗнак Почетаф машиност ителвщай.ййовитут(71)Заявители им.В.Я.Чубаря и Купянский литейный завод имеиттВеликой Октябрьской социалистической революции(54) ЧУГУН Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию чугунов с шаровидным граФитом для литых деталей, работающих в условиях многократных теплосмен при ударных и динамических нагрузках, и может быть приМенено в машиностроении для изготовления, например, корпусов турбокомпрессора тракторного двигателя.Известен чугун следующего состава, вес.Ъ;Углерод 2,9-3,4Кремний 2,4-2,8Марганец 0,4-0,8Алюминий 3,2-3,9Церий 0,02-0,06 Хром 0,8-1,6Магний 0,08-0,14 железо Остальное.Этот чугун имеет следующие свой ства; предел прочности прн растяже 2нии 35,2 кгс/мм, предел прочности при изгибе 70,0 кгс/мм твердость2пО Бринелю НВ 262, окалиностойкость 0,01 г/мч Г 13.Недостатками этого чугуна являются низкая пластичноть.и высокая твердость, что не дает возможности применять материал дпя деталей, работающих при повьааенных динамических и ударных нагрузках. Кроме того,механическая обработка этого сплавасвязана с дополнительными технологическими трудностями ввиду повышеннойтвердости.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется чугун следующего химическо-10 го состава, вес,ЪУглерод 3,0.-4,5Кремний 0,5-1,8Марганец0,1-0,6Магний 0,03-0,1Алюминий 0,5-0,9железо ОстальноеЧугун в качестве примесей содержитсеру до О,02 вес.Ъ, ФосФор до,0,2 вес.321.Недостатками известного чугунаявляются низкие прочность, термо и окалиностойкость.Целью изобретения является повышение прочности, термо- и окалнностой.кости при сохранении пластичности в25 литом состоянии,Цель достигается тем, что чугун,содержащий углерод, креиниймарганец, алюминий, магний и железо, до-.полнительно содержит азот при следую 30 щем соотношении компонентов, вес.Ъ:998566 Таблица 1 Чугун Содержание компонентов в чугуне, вес.1 1 "1 111 Т МГ е, Азот 0,025-0,05Железо ОстальноеЧугун в качестве примесей содеркит серу до 0,12 вес., фосфор.до 0,2 весЧугун выплавляют в электродугово 10 печи с кислой.футеровкой, используяв качестве шихты передельный чугун М 1 с подшихтовкой собственного возврата в количестве 30 от общей метал, лозавалки. 15Алюминий и азот (в виде азотированного ферромарганца) присаживают в разливочный ковш перед разливкой металла по литейным формам. В реакционные камеры, установленные по ходу литниковой системы, помещают железо-кремниймагниевую лигатуру в количестве 2, 5 от металлоемкости формы, обеспечивающую структуру и свойства высокопрочного чугуна в литом состоянии.В одной форме с отливкой заливают технологические пробы при 1380-1420 С,оВ табл.1 приведен химсостав предлагаемого и известного чугунов. Добавка азота, соединяясь с алюминием, обраЗуют нитрнды алюминия, которые, имея высокую температуру плавления (более 2000 С) находятся в чугуне в твердом виде ("нитридная муть") располагаются по границам зерен и тем самым препятствуют их окислению, уменьшают склонность металла к окалинообразованию при нагреве. Наличие нитрида алюминия приводит к резкому иэмельчению ферритных зерен, что приводит к повышению механических свойств чугуна, уменьшению деформационных явлений при термоциклическом нагружении, Это особо важно для тонкостенных корпусных отливок, имеющих сложную конфигурацию.В табл.2 приведены механические свойства и структура предлагаемого чугуна в сравнении с известным.Как видно из табл,2, введение в чугун азота приводит к повышению предела прочности при испытании на разрыв и изгиб на 15-25 и 30-45 соответственно при сохранении пластичности, а также к повышению термои окалиностойкости.Ожидаемый экономический эФфект при изготовлении отливок из предла- гаемого чугуна составит 125 тыс.руб.) Формула изобретенияЧугун, содержащий углерод,кремний, марганец, алюминий, магний и .железо, о т л и .ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности, термо- и окалиностойкости при сохранении пластичности в литом состоянии, он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:углерод 3,8-4,.0 Кремний 1,8-2,8 Марганец .Алюминий 45 МагнийАзот Железо 0,2-0,4 0,5-0,9 0,04-0,14 0,025-0,05 Остальное Источники информации,50 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 517567, кл. С 22 С 37/10, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР Р 550454, кл, С 22 С 37/10,.1975.Составитель Э.ПетренкоТехред Е.Харитончик Корректор, Н.Король Редактор О.Половка Заказ 1083/48 Тираж 625 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Пределпрочности наизгиб,