Чугун

3(5 о С 22 С 37/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯЙ АВТОРСНОМУ СВИДГГВъСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3353516/22-02(22) 13.11.81Айб) 30,04.83, Бюл. Нф 1672) Е. В, Колотило, О. В. Пузырьков- Уваров, И,И; Ануриев, Л.Х. Иванова, А,В. Пищида.и Ю.К. Бунина 1,71).Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт:53) 669. 13.018,2 1,088.8) 156 ) 1, Авторское свидетельство СССРУ 489806, кл. С 22 С 37/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРИ 523956, кл. С 22 С 37/00, 197 б. 5 М И 57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний,.марганец, церий, иттрий и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью повышения прочностии из носостойкости, он дополнительно содержит лантан и неодим при следующем соотношении компонентов, вес.Ф: Углерод 2,8-3" Кремний 0,8-1,8Иарганец 0 5-0,8 Церий : 0,01-.0,06 Иттрий 0,02-0,07 . Лантан , О,Офе,06 Неодим 0,03-0,06 Железо ОстальноеВ,1 10149Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к изысканию термоизносостойких и высокопрочных чугунов для отливки прокатных валков.Известен чугун 1 1 следующего химического состава, вес.Ф:Углерод 3 34Кремний 1,9-2,5,Марганец 0,6-1,2Хром 0,1-0,4Никель 0,5" 1,2Церий 0,005-0,015Лантан 0,002"0,01Неодим 0,001-0,006Железо ОстальноеНедостатком известного чугуна является низкая износостойкость иэ-за наличия в структуре чугуна ледебурит ,та.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" му результату является чугун2 1 следующего химического состава, вес.Ф:Углерод 2,8-3 3кремний 0,5-1,2Марганец 0 5-0,8Церий 0,04-0,08Иттрий 0,02-0,07Железо ОстальноеНедостатком известного чугуна являются низкие прочность и износостой. ,.кр,сть., Цель изобретения - повйшение прочности и износостойкости.Данная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, церий, иттрий и железо, дополнительно содержит лантан и нео" дим при следующем соотношении компонентов, вес. 4: 22,8-3,4 0,8-1,8 0 5-0,8 0,04-0,06 002-0,07 0,04-0,06 о,оз-о,об Остальное Углерод Кремний Марганец Церий Иттрий Лантан Неодим Железо П р и м е р . Чугун выплавляют 1 Оы мд индукционнои печи с кислои футеров.кой. Модифицирующие элементы ( церий,иттрий, лантан, неодим ) загружаютв ковш перед выпуском металла, Церий вводят в виде ферроцериФ, иттрийметаллический, лантан и неодим - ввиде лантан-неодимовой лигатуры следующего состава, вес 4:лантан ++ неодим45Кремний 4 яКальций 0,4Железо ОстальноеЧугун при 1450+5 С выпускают вковш с необходимой навеской модифи каторов и при достижении .1330-1340 оСзаливают в кокильную форму, Отливкиимеют размеры: диаметр 50 мм, высота200 мм. Из этих отливок вырезают образцы для химического анализа, метал Лографических исследований, измерения твердости, определения пределовпрочности при изгибе и разрыве иизносостойкости. Испытания на износостойкость проводят на машине СМЦЗ 5 при трении скольжения с нагрузкой75 кг. Испытания механических свойствпроводят на образцах согласно ГОСТ1497-61, Химический состав и результы испытаний приведены в таблице.1 ( аЮло сО Ю Ю 1 1 АР 3 о ЭЭ1 (О Ф(- О 3 о Х 3 х хО Э 3 УЕБХ 1 1 31 1 1 Юло олЮ мЮлЮ сЧ Ю10149При установлении необходимых соотношений компонентов учитывают сле-, дующее. Углерод по мере возрастания его концентрации свыше 3,й увеличи" вает в структуре количество карбид- у ной фазы, что.обеспечивает. повышение твердости, но снижает вязкость, приводя к растрескиванию и выкраши,ванию рабочего слоя. При содержании углерода ниже 2,83 возрастает вяз-10 кость за счет увеличения содержания в структуре пластйчной высокожелезистой Фазы. При этом снижается изно состойкость и резко .ухудшаются ли:тейные свойства жидкотекучесть, 1 З ,усадка ).Кремний в указанных пределах предназначен для компенсации влияния окисленности отдельных составляющих, расплава, способствует появлению в структуре чугуна графитной составляющей, снижающей модуль упругости сплава. Увеличение содержания крем" ния выше верхнего предела приводит ;к снижению физико"механических и 2 специальных свойств вследствие ферритизации матрицы, увеличению количества высокоуглеродистых фаз. Уменьшение содержания кремния ниже нижнего предела повышает склонность к отбеливанию отливок, приводит к появлению в структуре метастабильной эвтектики с соответствующим ухудшением физико-механических и специаль ных свойств.б Содержание кремния в исходном чугуне было на 0,4 ниже чем необходимо, Доводка по кремнию осуществляется 58 6:в ковше с учетом содержания его вкомпле кс ном моди фи ка торе.Марганец в пределах 0,5-0,8 спо- .собствует обессериванию и раскислениючугуна, позволяет регулировать структуру металлической матрицы. При увеличении содержания марганца выше 0,84укрупняется зерно и появляется транскристалличность в макроструктуре чугу на. При уменьшении содержания марганца менее 0,54 снижаются физико-механические и специальные свойства.Церий и иттрий в указанных пределахспособствуют повышению дисперсностиматрицы, уменьшению условного размеракарбидов, цто влечет за собой повышение износостойкости. При увеличениисодержания церия и иттрия выше верхних пределов происходит выделениебольшого колицества неметаллическихвключений, снижающих специальныесвойства чугунов, Ори содержании ниже нижних пределов церий и иттрийрасходуются только на рафинированиерасплава,При содержании лантана и неодимавыше верхних пределов в чугуне выделяется большое количество неметаллических включений, снижающих физикомеханические и специальные свойствачугуна. При уменьшении содержаниялантана и неодима ниже нижних преде".лов в структуре наряду с пластикообразной эвтектикой выделяет.я ле"дебурит, износостойкость такого чугуна будет значительно ниже.. Как видно из таблицы,по прочности,и износостойкости предлагаемый чугунпревосходит известный, Составителе 3, ПетренкоРедактор П. Макаревиц Техред Л.Пекарь Корректор А, Дзятковв вв. Заказ 3141/25 .Тираж 627.: ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий .113035, Москва, В, Раушская наб., д. 4/5ееевееефилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4