Ковкий чугун

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 011571 р 11 С 22 С 37/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ(54).(57) КОВКИЙуглерод, кремниалюминий и зелещнйс я тем,ния механическихнительно содерзнкальций и цинквенин компонентоУглеродКремнийМарганецМолибденАлюминийНитриды титан юл. У 19ич, М.И,.Карпенендиев, Ш.Ш.Шихми отделение Физико титута АН Белорус 88.8)Е,А. Отливки"Маюиностр 3ени свидетельство СССР22 С 37/1 О, 1981. Желез ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Могилевскотехнического инской ССР(56) 1. Васильековкого чугуна.1976, с. 13.2. АвторскоеВ 831850, кл. С ЧУГУН, содерзащий , марганец, молибден о, отлнчаючто, с целью повмвесвойств, он дополт нитриды титана, Ри следующем соотнов, мас.Х:2,3-2,90,8-1,50,3-0, 70,12-0,840,01-0, 03 а О, 12-0,350,03-0,080,002-0,01Остальное30 Изобретение относится к металлургии, в частности к ковким чугунам, используемым для литья деталей машин и оснастки, работающих в усло-ф; виях повторно-переменных нагрузок : 5 и лри растяжении - сжатии.Известен ковкий чугун 11, содержащий, мас.%:Углерод 2,6-2,8Кремний 1,8-2,0Марганец .0,3-0,5Алюминий 0,01Сера Не более 0,03Фосфор Не более.0,12Магний До 0,3Железо ОстальноеСтруктура этого чугуна в отливках: феррит и шаровидный углерод отжига. Удароустойчивесть и демпфирующая способность этого чугуна недостаточные, что снижает сопротивляемость чугуна повторно"переменным нагрузкам и выносливость в условиях растяжения - сжатия.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к 3предложенному является ковкий чугун, содержащий мас.%:Углерод 2,5-2,9Кремний 0,9-1,3Марганец 0,3-0,6Алюминий 0,020-0,025Молибден , 0,48-0,84Железо Ос т аль но еИзвестный чугун может содержать 35 технологические примеси, мас.%: сера до 0,18, фосфор до 0,20, хром не более 0,08 2) .Однако отмечается низкая выносливость известного чугуна при растя женин - сжатии (90-105 МПа), что снижает эксплуатационную стойкость литых иэделий, Недостатком известного чугуна является низкий угол загиба до появления трещины. 45Цель изобретения - повышение механических свойств.Поставленная цель достигается тем, что ковкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден,50 алюминий и железо, дополнительно содержит нитриды титана, кальций и цинк при следующем соотношении ком" понентов, мас.%:Углерод 55КремнийМарганецМолибден Алюми ний 0,01-0,03Нитриды титана 0,12-0,35Кальций 0,03-0,08Цинк 0,002-0,01Железо ОстальноеВведение в чугун нитридон титана, кальция и цинка в предлагаемыхпределах лоэволяет повысить пределвыносливости при растяжении - сжатиии угол загиба до появления трещиныза счет измельчения структуры литогометалла и снижения загрязненностиграниц зерен неметаллическими включениями, При содержании нитридов титана более 0,35 % и кальция более0,08 % снижаются прочностные свойства и пластичность отливок, а приувеличении концентрации цинка более0,01 % в литом состоянии повьппаетсяхрупкость литых изделий, При концентрации нитридов титана, кальция ицинка ниже нижнего предела их влияние на механические свойства проявляется слабо,П р и м е р, Плавки чугунов проводят дуплекс"процессом вагранкадуговая или индукционная электропечьс использованием шихты иэ литейных ипередельных чугунов, возврата собственного производства, стальиого лома и ферросплавов. Выпуск расплавленного металла из вагранки производят при 1410-1430 С а перегрев до1490-1530 С, процессы микролегирования, рафинирования и доводки химического состава - в электропечах.Для десульфурации чугуна используюттехническую кальцинированную соду.Модифицирование чугуна производятов разливочных ковшах при 1430-1460 С,а разливку - в песчано-глинистые фор.мы еВ табл. 1 приведены химическиесоставы чугунов опытных плавок после графитизирующего отжига в течение 22 ч, в табл, 2 - механическиесвойства ковких чугунов в отливках.Угол загиба до появления трещиныполучен на образцах при испытаниив соответствиис ГОСТ 14019-68,Как видно из табл. 2 предел выносливости при растяжении - сжатиии другие механические свойства упредложенного ковкого чугуна вьппе,чем у известнбго ковкого чугуна,что позволяет более широко испольэо-вать ковкий чугун для литья деталейответстввнного назначения в машино4 1157117 строении и металлообработке, Промышленные испытания отливок показали, что использование предлагаемогоковкого чугуна повышает срок службыизделий в 1,32-1,45 раз в сравнениис известным, Установлена возможностьиспользования предложенного ковкогочугуна для литых деталей технологиТаблица 1 Содержание компонентов, мас.Х Состав Каль- Ннтридыций титана нк Железо рг глей н Известный 2,67 15 0,02 0,6 Пред- лагаемый1 2,5 . 0,3 0,01 002,40 7 0,03 8 2 5 Таблиц Состав Свойст ердостьНВ Предел выносливости пр растяжении, МПа тносителое удлиение, Х енноотивносит ручи , гр Из свестный 4,0 45 ед 530 54 8 1 ческой оснастки, которые изготавливаются из стали СТЗ, Ст.5 и др.Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого ковкого чугуна за счет увеличения надежности и долговечности деталей машин и технологической оснастки составляет 8,7-36,5 руб, на тонну годного литья.- 1 Свойства Сос оситель- Относнтель УголУдли- ный угол гибние, Х закручива- пояния, град тре вердо иоти и е 5 8 О 5 4 51 5 41 2 8 Составитель Н.ШепитькоТехред Т,Фанта ,Корректор М,Розман Реда Г,Волко иал ППП "Патент Ужгород, ул, Прое каз 3288/26 Тираж 583 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш