Чугун

. РЕСПУЬЛИН М 5 Р С 22 С 37 10ГОСУДМфОТВЕННЫЙ КОМИ.ГЕТ СССРЮЛЕ ЛАМ ИОМВВМ Й ОВЮЯВОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯНВФСНМ ЮМИйЪ(71)Врстовский,на-дону научно-нссленоиательсммй имститят темнологин майзииОютроения(56)1.: Авторское свидетельство СССРЭ 461151, кл. С 22 С 37/ОО, 19722 Авторское свидетельство СССРВ 692888, кл.:С 22 С .37/ОО 1977(54)(57), ЧУГУН ждержащий углерсщкремний, марганец, ванадий, кальций,.борю алюминий и железо, о т л и ч ав щ й й с я тем, что, с целью предотвращения внделения первичного графита в процессе кристаллизации, сокращения времени термической обработки отливок н повыыеиия механический свойств, он дополнительно содержит висмут и.барий при следующем соотношении компонентов, мас.Ф.Углерод 2,3-3,0 Кремний 1-2 Марганец 0,2-0,9 .Ваиаднй . , О001-0,250 Кальций 0,001-0,020 Бор 0,001-0,050 : Алюминий 0,001-0,030Висмут 0,001-0,010 Барий . 0,001-0 200 Зелезо Остальное1017743 Т а б л и ц а 1 Еттееееттттай Содержание вес.% в чугунеттеттетЕеЕе тЕтеееАетттееетаейтуее Известный Предложенный Компоненты 23 2,90 гюб 5 Углерод гю 30 3,00 1,80 1,00 кремний 1 ф 50 2,00 0,80 0,90 Марганец 0,20 Ою 50 Ою 250 0,020 Ою 050 0,030 е 0,010 0,200 Оф 05 0,001 0,010 Ванадий 0,126 О, 001. О, 020 0,010 0,005 0,097 0,015 0,003 0,005 Кальций 0,001 Бор 0,001 0,001 0,001 Алюминий Висмут Барий Остальное Остальное Остальное Остальное Железо Изобретение относится к области металлургии, а именно к изысканию легированных чугунов, н может быть использовано при литье машиностроительных деталей.Известен чугун следуецего химического состава, вес.ФУглерод 3-3,7Кремний 1,5-2,5Марганец 0,5-1.5Ванадий 0.15 т 0.25 Титан 0,10-0. 20 Железо Остальное Недостатком известного чугуна являются низкие механические свойства.Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату является чугун 2) следующего химического состава, вес.ФэУглерод 2,3 е 2,95 Кремний 1 е 2 20 Марганец О,гтО,9 Ванадий О,обе 0,25 Кальций 0,001 то,02 .Бор 0,001 е 0,05 Алюминий 0,001 е 0,01 Железо Остальное Недостатком известного чугуна является выделение первичного графита, длительный режим термической Обработки отливок и низкие меха нические свойства.Цель изобретения - предотвращение выделения первичного графита в процессе кристаллизации, сокращениевремени термической обработки отливок и повьааение механических свойств. Данная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, кальций, бор, алю-, миний и железо, дополнительно содержит висмут и барий при следующем соотношении компонентов, вес.ФУглерод 2,3-. 3,0Кремний 1-2Марганец 0,2 е 0,9Ванадий 0,001 е 0,25Кальций0,001 е 0,02Бор 0,001 е 0,050Алюминий 0,001 т 0,030Висмут 0,001 е 0,010Барий О,ОО 1 еО,2 ООЖелезо ОстальноеВ качестве компонентов шихты используют литейные чугуны и лом сталь ной. Выплавку производят в индукционной печи с кислой футеровкой. После полного расплавления шихты вводят ферросилиций и ферромарганец. Перед разливкой в жидкий чугун вводят феррованадий, ферробор, алюминий, висмут и ферросиликобарий. В табл. 1 представлеН химсоставизвестного и предложенных чугунов,в табл, 2 - механические свойстваи структурная характеристика.Показатели Количество выделенияпервичного графитаотсер)В 40 0 Наличие цемента,В 0 20 Предел прочностипри растяжении,ИПа 400 580 643 542 Относительное удлинение,Ф 3,5 11,0 5,2 Твердость, НВ 155 163 159 140 ударная вязкость,кДж/м 300 590 620 400 Продолжительностьотжига, ч 13 13 13 13 Образцы отжигают по следующему ,режиму: нагрев до 950 фС - 4 ч, выдержка при 950 С. 3 ч,охлаждение до 850 С 1 ч, охлаждение до 650 фС 0,5 ч, 35 нагрев до 7700 С 2 ч, охлаждение от 770 до 6500 С 1 ч, охлаждение на воздухе 1 чДополнительное введение бария приводит к сокращению длительности отжи) га при термической:обработке чугуна эа счет повышения числа графитных центров. Кроме того, барий способствует глобуляркэацик как неметаллических включений, так и граФита, очи щению границ зерен от неметаллических включений и равномерному распределению их по металлической матркце, что повьэаает механические свойства чугуна и особенно ударную вязкость. Введение висмута обеспечивает стабильное получение структуры белого чугуна, особенно в толстостенных отливках, вследствие увеличения отбеливаащего эффекта, что исключает образованйе . первичного графита пластинчатой формы 55 в период кристаллизации и дополнительно повышает механические свойства.Содержание в чугуне менее 0,001 висмута не обеспечивает достаточного отбелквающего эффекта для получения 60 структуры белого чугуна в отливках с толщиной стенок более 20 мм, вследствие чего во время кристаллизации образуется пластикчатый графит и ухуд; шаются механические свойства, Прк со-б держании в чугуне менее 0,001 бария не происходит глобуляризация неметаллических включений и графита, а также очищение границ зерен от неметаллических включений, поэтому механические свойства получаются низкими. При этом образуется пониженное число графитных центров, что увеличивает продолжительность термической обработки чугуна.Повьааение содержания в чугуне бария свыше 0,2 приводит к дополнительному образованию оксисульфидов бария, что повышает общее количество неметаллических включений в металле, понижа ющих механические свойства чугуна. При содержании в чугуне более 0,01 висмута в отливках наблюдается ухудшение формы графита и снижение механических свойств. Как видно иэ приведенных данных, структура чугуна характеризуется от-сутствием выделений первичного графита и цемента при равной продолжительности. Для получения такой струк-. туры. в известном чугуне необходим более длительный режим термической обработки. Чугун превосходит известный также по механическим свойствам,Использование предлагаемого чугу- на для изготовления деталей машин обеспечит получение толстостенных отливок без выделения первичного1017743 тить время термической обработки чугуна, что снизит себестоимость однойтонин годного литья на 20-30 р. графита при кристаллизации, позволитуменьшить вес деталей эа счет повышения механических свойств и сокраФилиал ППП фПатентф, г. Уагород, ул. Проектная, 4 Составитель Э. ПетренкоРедактор Л. ЬесеМовская , техред М,Тепер Корректор С, ИекмарюММафавееававююю ЕеЗаказ. 3485/29, Тираж 627 . ПодписноеВниипи Государствеинога комитета сссРпо делам изобретений и открытий113035,. Хосква, 3"35 у Раушская иаб.у д. 4/5