Чугун

.80;,1065492 А 37 10 а с БРЕТЕН У ОМУ СВИДЕ Г вязкости раэрпрочности и толнительно содпри следующемнтов, вес.%г2 7-4 10 ХромНикельЦирконнВисмутЦерийЛантанЖелезо миий,и й(54)(57) кремний, ний, тита висмут и с я тем ЧУГУН, с марган н, хром железо.,что, одержащий угле ц, магний, алю никель, цирко отличаю целью повыйени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО(56) 1. Авторское свидетельство СС9 431258, кл, С 22 С 37/10, 1974.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3339068/02,кл, С 22 С, 37/10, 25.09811р дарной вязкости иия при сохранениимостойкости, он доит церий и лантан оотношении компон углерод Кремний Марганец Магний Алюминий Титан Ф Ф 1,5-3,0 0,1-1,0 0,02-0,10 0,1"1,00,001-0,10 0,05-0,30 0,01-0,50 0,001-0,10 0,001-0,003 0,002 0,15 0,001-0,008 Остальное22-29 20 170-187 1Изобретение относится к металлургии, в частности к разработкам составов чугуна с повышенными вязкостьюразрушения и ударной вязкостью.Известен чугун 1, содержащий,вес.Ъ: углерод 2,6-3,2; кремний 50,1-0,3; марганец 0,3-0,5 р хром0,8-1,0; никель 0,7-0.9; алюминий0,5-1,0, железо - остальное.Чугун имеет следующие механичес-кие свойства:Предел прочности прирастяжении, кгс/мм 2Твердость ЙВ,кгс/мм290-390Вязкость разрушения 15(К), кгс-ммЗ/ 40-60Ударная вязкость,кгс м/см 0,5Недостатками чугуна являютсянизкая ударная вязкость и низкаявязкость разрушения.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является чугун,содержащий, вес.%г углерод 2,7-4,1,кремний 1,5-3,0, марганец 0:,1-1,0; 25магний 0,02-0,10; алюминий 0,1-1,0,титан 0,001-0,1; хром 0,05-0,30;никель 0,01-0,50 цирконий 0,0010,1; висмут 0,001-0,003, железоостальное. 30Чугун имеет следующие механичес"кие свойства:Предел прочности прирастяжении, кгс/мм45,5-50,0Ударная вязкость, 35кгс м/см 1,5-2,0Твердость НВ,кгс м/смТермостойкость при1000 ОС, цикл 64"71 40Вязкость разрушения(К ), кгс мм 72 90-110 2.Недостаткоми известного чугунявляются повышенная ударная вязкостьи вязкость разрушения, что ограничивает его применение в качествеконструкционного материала для отливок ответственного назначения.Целью изобретения является повышение ударной вязкости и вязкостиразрушения при сохранении прочностии термостойкости на высоком уровне .Указанная цель достигается тем,что чугун, содержащий углерод,кремний,марганец, магний, алюминий,титан, хром, никель, цирконий, висмут и железо, дополнительно содержитцерий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес,%:Углерод 2,7-4,1Кремний 153060Марганец 0,1-1,0Магний 0;02-0,10Алюминий 0,1-1,0Титан 0,001-0,1Хром 0,05-0,30 65 Никель 0,01-0,50Цирконий 0,001-0,1Висмут 0,001-0,003Церий 0,002-0,15Лантан 0)001-0,008Железо ОстальноеВведение церия и лантана в чугун, благодаря их высокому сродству ккислороду и сере, соответствует очищению границ зерен от неметаллических включений, раскисляет и дегазирует металл, кроме того, увеличивает количество центров кристаллизации графита и обеспечивает равномерное распределение его в металлической основе, что способствует повышению ударной вязкости и вязкости разрушения чугуна (К 1 ) при сохранении высокой прочности. Особенно эффективно совместное введение церия и лантана.Цирконий и алюминий способствует повышению степени,графитизации чугуна и измельчению размеров графита. Кроме того, цирконий увеличивает время действия модификатора, что делает технологический процесс и свойства чугуна более стабильными.Присутствие в чугуне элементов двглобуляризаторов (висмута, титана) обеспечивает получение компактной и вермикулярной формы графита, при которой чугун сохраняет свою высокую термостойкость.Чугун выплавляли в индукционной печи емкостью 60 кг с основной футеровкой. В качестве шнхты использовались стальные отходы, ферросплавы и специальные присадки.Предлагаемый состав чугуна можно получать любым из известных способов (присадкой элементов в ковш или в электропечь.Иеханические свойства определялись на образцах, вырезанных.из пробных брусков (ГОСТ 7293-79). Вязкость разрушения оценивалась методом Э;щтвграла согласно РТИ 3-1419-80. Термостойкость определялась по ГОСТ 6130-71.Химический состав, механические свойства и термостойкость известного и предлагаемого чугунов на верхнем, среднем и нижнем уровне содержания элементов приведены 1 и 2 из которых видно, что предлагаемый чугун имеет более высокие, чем известный ударную вязкость и вязкость разрушения. Использование предлагаемого термостойкого чугуна для производства отливок, испытывающих в процессе эксплуатации высокие нагрузки и термические удары, значительно повышает их долговечность и надежность в эксплуатации, дает вс.зможность заменить углеродистую сталь и серый чугун..О, 55 0,06 2,25 0,05 0,55 0,17 1,0 0,10 4,1 1,0 0,1 3,0 0,30 0,1 0,02 1,52,7 22 0,1 0,001 0,05 0,05 0,55 0,55 3,4 2,25 0,06 0,17 1,0 0,10 28 4,1 3,0 1,0 0,1 0,30 е тт ивееаа итв тит аеПродолжение. таблицыи таеиттте еви ее ивттитатет та вивт атита тПлав"ка Содержание элементов, вес,Ъ Се Ьа РФ Из- вестный 0,01-0;500,001-0,1 0,001-0,003 Остальное Предлагаемый чугун 0,002 0,001 0,001. 0,001 0,05 . 0,002 0,01 0,076 0,004 0,25 0,50 0,1 0,003 0,001 0,001 0,01.О, 250,50 10 0,05 0,002 0,003 0,1 22 0,01 0,001 0,001 0,25 0,05 .0,002 0,15 0,008 28 0,50 0,1 0,003 Замена гильз цилиндров дизельных двигателей из серого чугуна на одном предприятии отрасли.на гильзы цилинд-. ров из предлагаемого чугуна обеспечит вает экономический эФФект около 150 тыс.руб. в год за счет снижениятрудоемкости механической обработки,снижения веса детали (уменьшениятолщины стенки) и увеличения срокаслужбы ее.в у ттт итаи тттт т ттт ет ттв 0,15 0,008 0,002 0,001 0,076 0,004 0,15 0,008 0,002 0,001 0,076 0,00410 б 5492 Продолжение таблицы Механические свойства Плавка Ударная вязкостькгс м/см 45,5-50,0 64-71 90-110 1,5-2,0 Предлагаемый чугун 66 190 2,9 3,2 220 68 55 3 2,8 150 70 50 200 64 3,0 68 230 54,5 3,2 160 69 2;8 51 22 65 210 3,1 240 67 3,5 53 24 70 180 2,9 51,5 гв Составитель Н. КосторнойРедактор О. Черниченко Техред И,МетелеваКорректор А. Тяско Заказ 11011/31 Тираж 608 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Равшская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из- вестный Предел прочностипри растяжении,кгс/ммф Вязкость разрушения(К ),кгс .мм-ф /г Термостойкость приЙ.000 С, цикл