Чугун

. бор, сурь ов, ко ебес ержи довогоеский ени тво С1982 1969 глерод титан,ГОСУДАРСТВЕННЫ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Белорусский ордена ТруКрасного Знамени политехничинРгитут(54)(57) ЧУГУН, содержащи кремний, марганец, ванади 801121310 А му и железо, о т л и ч а юи й с я тем, что, с целью повыения его коррозионной стойкости в астворах уксусной кислоты и снижентоимости, он дополнительно сот ФосФор при следующем соотнои компонентов, мас. Х:Углерод 3,0-3,4Кремний 1,6-2,3Марганец 0,003-0,040Ванадий 0,15-0,45Титан 5Бор 25Сурьма 15ФосФор 6Железо е11213 10 15 20 3,0-3,41,6-2,30,005-0,0400,15-0,45О, 1-0,50,08-0,25О, 08-0, 150,1-0,6Остальноесера не более 0,02 мас.%. УглеродКремнийМарганецВанадийТитанБорСурьмаФосфорЖелезоПримеси: 50 55 Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сос -тавов чугуна для изготовления дета-лей, работающих в растворах уксусной кислоты, например вентили, насосыи т.д.Известен чугун 1, содержащий,мас. %:Углерод 3, 0-3,4Кремний 1,6-2,2Сера 0,1-0,2Марганец 0,005-0,040Сурьма 0,15-0,20Ванадий О, 15-0,45Железо ОстальноеИзвестный чугун имеет удовлетворительные механические свойства, однако в растворах уксусной кислоты -низкую коррозионную стойкость,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является чугунследующего химического состава, мас.%:Углерод 1,7-3,8Кремний О, 01-2, 50 25Марганец 0,01-1, ООСурьма 0,001-0,050Ванадий О, 001-1, 000Титан О, 01-0, 15Бор О, 01-0, 10 30Хром 0,01-2,00Медь До 0,2Алюминий 0,01-0, 10Молибден 0,01-2,00Железо ОстальноеУказанный чугун имеет недостаточную коррозионную стойкость в растворах уксусной кислоты.Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости чугуна 40в растворах уксусной кислоты и снижение себестоимости.Указанная цель достигается тем,что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, титан, бор, 45сурьму и железо, дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%: 10 1Корроэионная стойкость материалаглавным образом обеспечивается наличием Фосфора в его составе. Введениев состав чугуна Фосфора значительноизмельчает эвтектическое зерно материала. По границам зерен располагается Фосфидная эвтектика, обладающаявысокой корроэионной стойкостью. Равномерное расположение эвтектики вструктуре является "барьером", препятствующим увеличению скорости коррозии. Увеличение количества фосфора свыше 0,6% не дает существенногоповышения коррозионной стойкости.Повышение стойкости границ зерени обволакивание зерна коррозионностойкой фазой оказывает более значительное влияние на коррозионную стойкость чугуна, чем объемное легирование металлической матрицы элементами,присутствующими в составе чугуна попрототипу. Уменьшение количества дефицитных легирующих элементов всоставе чугуна делает его значительно дешевле.Пределысодержания компонентовустановлены исходя из благоприятногосочетания структуры и коррозионнойстойкости материала. Нижние пределысодержания углерода (3,0%) и кремния(1,6%) обусловлены получением перлитной структуры с содержанием эвтектических карбидов не более 2%. Верхнийпредел по углероду (3,4%) и кремнию(2,2%) связан с получением перлитной структуры с содержанием феррита не более 3%,Нижний предел содержания марганца (0,005%), сурьмы (0,08%), ванадия (О, 15%), Фосфора (О, 1%), титана (0,1%), бора (0,08%) обеспечивает повышение коррозионной стойкости чугуна при минимальной степени легирования металлической матрицы. Увеличение концентрации марганца более 0,04% приводит к образованию феррита вокруг включений графита, Повышение содержания сурьмы, ванадия и бора свыше 0,15, 0,45 и 0,25% соответственно вызывает кристаллизацию чугуна по метастабильной диаграмме и значительно ухудшает обрабатываемость материала. Увеличение концентрации фосфора свыше 0,6% и титана свыше 0,5% незначительно повышает коррозионную стойкость чугуна, а за счет удорожания материала экономически не целесообразно.Оптимал ьный с оста в чугуна предлагаемого состава следующий, %:углерод 3,2; кремний 1,8; марганец0,02, сурьма 0,11; ванадий 0,30,фосФор 0,35; титан 0,3, б 4 р 0,16.П р и м е р. Для изучения структуры и свойств предложенного материалабыли выплавлен сплавы чугунов сразличным содержанием ингредиентов,а также известный чугун,Технология получения сплава предлагаемого состава заключается в расплавлении высокоуглеродистых окатышей, ввод в расплав ферросплавов кремния (75 Б), ванадия (45% Ч ), титана 45% Т), фосфора (13% Р) и кристаллической сурьмы.Расчет шихты осуществляется с учетом уйвоения кремния, сурьмы и 21310 4фосфора на уровне 85-90%, ванадия ититана на уровне 80-85 .Испытания на коррозионную,стойкость проводили в 1 О -ном раствореуксусной кислоты, коррозия оценивалась весовым методом.Химические составы известного ипредложенного чугуна, их свойстваи себестоимость приведены в таблице.1 О Как видно из таблицы, дополнительный ввод Фосфора в состав чугуна иизменения в нем содержания легирующих компонентов обеспечивает повышение коррозионной стойкости в растворе уксусной кислоты в 1,17-1,45раза при одновременном снижении себестоимости чугуна.Экономический эффект от использования предложенного состава чугунасоставит более 73 тыс. руб..заЫ ф И Э ЭР. Э 5 3 О ж и Д:С Рй о о д Э ф а э Э О 3 оо окожы одджж ж 1 ЭСР,ООо к . ои.щц ооР 1 К Рор,