Чугун

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 94 37/08 51) 4 С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства отливок, обладающих высокой кавитационной стойкостью. Цель изобретения - повышение кавитационной стойкости и стабилизациятвердости по сечению отливок. Новыйчугун содержит, мас.Е: углерод 2,83,4; кремний 1,8-2,5; марганец 0,61,5; никель 0,2-0,7; медь 0,2-0,5;цирконий 0,02-0,1; магний 0,02-0,06;кальций 0,02-0,06; иттрий 0,0020,03; по крайней мере один .элементиэ группы, содержащей церий, лантан0,02-0,06; свинец 0,05-0,2; титан0,33-0,65; фосфиды железа 0,06-0,18и железо остальное. Дополнительныйввод в состав чугуна РЬ, Т и фосфидов железа, а также повышенное содержание Мп обеспечивает чугунуувеличение кавитационной стойкостичугуна в 1,8-3,7 раза, а также стабилизацию твердости (НВ 248-276) посечению отливки. 2 табл,35 ная вбзкость,Фосфиды железа (0,06-0,18 мас.7)способствуют повышению твердости и45прочности матрицы, механизм действиякоторых проявляется в образованиисетки фосфидной эвтектики и повышении твердости матрицы и служебныхсвойств чугуна. Содержание Фосфидовжелеза определено экспериментально,50При их концентрации до 0,06 мас.%повышение твердости и ее стабильности незначительное, а при концентрации Фосфидов более О, 18 мас.7, сеткаФосфидной эвтектики становится сплошной, отмечается снижение стабильностимеханических и служебных свойствчугуна в отливках. Изобретение относится к металлургии, в частности к разработкесоставов серых износостойких чугунов,обладающих высокой кавитационнойстойкостью. 5Цель изобретения - повышение кавитационной стойкости и стабилизациятвердости по сечению отливок.Выбор граничных пределов компонентов предлагаемого чугуна обусловлен следующим,Дополнительное введение свинца вколичестве 0,05-0,2 мас,% упрочняетматрицу, микролегирует металлическуюоснову, повышает стабильность твердости и сопротивляемость межкристаллитной коррозии, что обеспечиваетповышение прочностных свойств и кавитационной стойкости. При содержаниисвинца до 0,05 мас.7 твердость,20прочность, сопротивляемость коррозиии кавитационная стойкость матрицынедостаточны, а при увеличении концентрации свинца более 0,2 мас.% сни 25жается стабильность твердости, дина-.мической прочности и коррозионнойстойкости чугуна в отливках.Титан в количестве 0,33-0,65 мас,7стабилизирует структуру, повышаеттвердость металлической основы и ее30стабильность, упрочняет металлическую основу и способствует повышениюсопротивляемости износу и кавитации,Содержание титана принято от концентрации (0,33 мас.%), при которойдостигается существенное повышениетвердости и кавитационной стой-кости и ограничено концентрацией(0,65 мас.7), выше которой отмеча 40ется увеличение содержания неметаллических включений и снижается удар снижены углерода повышен докак при уменьшениирода и дополнительнФидов железа увеличструктуре возникаеттье в кокиль и снижструктуры.Содержание другиролегирующих компонходя из практики пртационно-стойких чув кокиль.Чугун выплавляютдукционных печах излитейных ЛКЗ и ЛК 4ных чугунов И 1 и 112боя электродов и фенец, титан и фосфидраздаточные ковши,металлы - непосредсвочные ковши. Угарратуре чугуна 1410, 16-22%, а свинца 12ообразцов и отливоккокиль.Коэффициент усвожелеза при проведенпредлагаемого чугун98%, Фосфиды железавиде с частицами дивводят в раздаточньго типа емкостью 2них на 1/3 их объе угунов, предельстального лома, росплавов. Сви-железа вводят в в измельченном аметром 0,5-3 мм ковши барабанноТ после заливки в/анных размеров,осфидов жедеза 536,0-77).идов железа втов усиливаетсяеделения фосфиах из предлагается коэффициент леза до 67-847. ии производствен железа вводят- в раздаточныев них 1/8 обьемасчет заливки металла из индукцио получения микролег измельченной до наз используют брикеты (ГОСТ 20560-81 и 22При введении фос виде слитков и брик неоднородность расп дов железа в отливк мого чугуна и снижа усвоения Фосфидов Поэтому при проведе ных испытаний фосфи ся в дробленом виде ковши после заливки расплава из печи. 3 последующих порций дит перемешивание р ми железа и обеспеч В предлагаемом ч верхние пределы кон рода и кремния, так высоких их концентр графит и снижается стойкость. Нижний и ентрации углекак при болеециях укрупняетсяавитационнаяедел содержания2,8 палас.%, такодержания углем введении фосвается отбел, вцементит при лиется стабильность основных и микнтов принято исизводства кавиунов при литье в открытых иншихты на основе редкоземельные . венно в разлиитана при темпе С составляет 157. Отливкироизводят в ния фосфидови опытных плавоксоставляет 97 асплава происхосплава с Фосфидавается необходи12948 2,8-3,4 1,8-2,5 0,6-1,5 0,2-0,7 0,2-0,5 0,02-0, 1 0,02-0,06 0,02-0,06 0,002-0,03 Оэ 02-Оэ 050,05-0,20,33-0,650,06-0,18Остальное Т а блица 1 Содержание компонента, мас,7 в составе Компонентсостава Извест ном 3,5 2,6 2,8 3,1 3,4 3,3 Углерод 1 ю 9 2,6 1,7 2,5 2,2 1,8 Кремний 0,6 0,8 МарганецНикель 1 ф 7 0,2 1,5 0,2 0,9 0,1 0,7 0,5 0,2 0,3 0,2 0,8 0,5 0,4 0,2 МедьМагний 0,12 0,01 0,06 0,02 О;05 0,02 0,05 0,02 0,03 0,05 0,08 0,02 0,03 0,06 0,11 0,01 0,1 0,05 Цирконий 0,01 0,08 0,06 0,08 Кальций 0,25 0,01 0,2 Свинец 0,06 0,01 0,03 0,03 Церий 0,06 0,02 0,02 Лантан 0,002 0,0 0,05 0,001 О, 03. 0,05 Иттрий мая равномерность их в расплавленномметалле, Однородность отливок и равномерность распределения фосфидовжелеза в ,1 асплаве, заливаемого в литейную форму, доетигается и дополнительным перемешиванием в раздаточномковше после заливки всего расплава,и последующим переливом из раздаточного в разливочный коВш, в которыйперед разливкой вводятся редкоземель-Оные металлы,В табл. 1 приведены химическиесоставы чугунов опытных плавок; а втабл, 2 - механические свойства чугунов в отливках. 5Как следует из табл, 2, дополнительный ввод в состав чугуна свинца,титана и фосфидов железа обеспечиваетповышение кавитационной стойкости в1,8-3,7 раза и стабилизирует твердость по сечению отливки,Формула из обретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь, цирко 63 4ний, магний, кальций, иттрий, церий и/или лантан, и железо, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повыщения кавитационной стойкости и стабилизации твердости по сечению отливок, он дополнительно содержит свинец, титан и фосфиды железа при следующем соотношении компонентов, мас.Е: УглеродКремнийМарганецНикельМедьЦирконийМагнийКальцийИттрийЦерий и/илилантанСвинецТитанфосфиды железаЖелезо1294863Компонентсостава Содержание компонента, мас.3 Известном 2 3 0,51 осфиды железа Остальное Осталь- Осталь-Остальное ное ное Жел оказатели дл 1 звест- ого Переменное сопртивление, ИПа 58 дарная вязкость Щж/мивердость в цен е стенки отлиок гильз, НВ 1,35 230 55-2 18 180 по ли сечению к, Ж (и вповерх) авитационнаятойкость, мг/гс арамасляых сре загрязненныхабразивомпри воздейстсии пароводяныхсед12 4,16,6 54,6 Свойства чугунв отливках Твердост поверхно гильз, Н Прочность прлитье в кокил