Чугун для изложниц

(51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТ К АВТОРСКОМУ СВ од иГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 377399, кл. С 22 С 37/10, 1973.Авторское свидетельство СССРН 1 859475, кл. С 22 С 37/10, 1980.(54) ЧУГУН ДЛЯ ИЗЛОЖНИЦ(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано припроизводстве чугунных изложниц дляизготовления труб центробежным методом литьяЦель - улучшение жидкотекучести чугуна, повышение эксплуатационной стойкости изложниц и снижение их себестоимости. Чугун содержитмас,7 углерод 3,2-3,7; кремний 1,62,2; марганец 0,4-0,8; титан 0,05 -0,09; цирконий 0,05-0,09; кальций0,01-0,05; алюминий 0,05-0,15, ванадий 0,2-0,4, азот 0,05-0, 1, железо -остальное. Введение в состав чугунаалюминия и ванадия обеспечивает повышение жидкотекучести в 1,2-1,4 разаи эксплуатационной стойкости изложнив 1, 15-1,8 раза. 2 табл,30 113319Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления изложниц -роторов металлоформ при производствесчугунных труб.Цель изобретения - улучшение жидкотекучести чугуна, повышение эксплуатационной стойкости и снижение себестоимости. 10Целесообразность дополнительноговведения в состав чугуна предлагаемыхэлементов обосновывается следующим.Уменьшение содержания Тг и 2 г вчугуне предлагаемого состава обусловлено необходимостью измельчения комплексных карбонитридов, содержащих,помимо Т 1 и 2 г, алюминий и ванадий,Повышенное содержание Т и 2 г (более0,097 каждого) приводит к образованию укрупненных выделений неметаллических включений, ослабляющих металлическую основу чугуна и снижающихего прочностные свойства,Введение Тг и 2 г в количестве, 25обеспечивающем получение остаточногосодержания этих элементов в чугунеменее 0,057. является малоэффективным,В данном случае указанные элементыпрактически полностью растворяютсяв альФа-железе и не участвуют в образовании карбонитридов. В соответствии с изложенным граничные пределыконцентрации Т 1 и 2 г выбраны равными 0,05-0,09%.Алюминий (0,05-0, 15) и ванадий(0,2-0,47), образуя комплексные карбонитриды, имеющие. высокую температуру плавления, равномерно распределенные в металлической массе, повышают 40термостойкость чугуна и, как следствие, - эксплуатационную стойкостьизложниц. При содержании алюминия иванадия ниже 0,05 и 0,27 соответственно их влияние на образование карбонитридов незначительно, так как А 1полностью расходуется на раскислениечугуна, а Ч - на легирование перлитной матрицы, Увеличение содержанияА 1 более 0,157 приводит к образова. -нию в отливках подкорковых газовыхраковин (ситовидной пористости). Повышение концентрации Ч более 0,47приводит к ухудшению обрабатываемости из-за увеличения количества карбидов в металлической основе, чтонедопустимо, так как внутренняя поверхность изложниц подвергается об,работке на токарных станках, Допол 02 2нительный ввод в состав предлагаемого чугуна А 1 и Ч уменьшает интервал первичной кристаллизации чугуна и увеличивает продолжительность процесса эвтектической кристаллизации, что обуславливает более длительное пребывание сплава в подвижном состоянии, т.е. улучшает жидкотекучесть.Содержание азота менее 0,057 недостаточно для образования в металлической матрице карбонитридов Т, 2 г, Ч и А 1. При содержании азота в чугуне более 0,107 в поверхностных слоях отливок наблюцается образование сито- видной пористости. Содержание азота в чугуне 0,06-0,107. служит для стабилизации матрицы за счет имеющихся в расплаве циркония, титана, алюминия и ванадия, которые являются нитридообразующими элементами, Наличие комплексных карбонитридов указанных элементов способствует повышению термостойкости чугуна, а следовательно, и эксплуатационной стойкости изложниц.Плавку чугуна проводят в вагранке с кислой футеровкой. Цирконий и алюминий вводят в шихту в виде лигатуры ЦрСА титан - в виде ферротитана, ванадий - в виде феррованадия и азот в виде азотированного ферромарганца. Расход укаэанных ферросплавов выбирают с учетом следующих коэффициентов усвоения,7.; Са 30-50; цирконий-75; титан 60-80; ванадий 75-85; азот 20-30,Температура чугуна при выпуске 1350-1370 С.Чугун выпускают в ковш, на дно которого присаживают молотый силикокальций для ввода Са в состав чугуна. После выдержки 2-3 мин чугун разливают в металлические формы. Температура заливки 1260-1320 С, Полученные заготовки изложниц охлаждают, Отливку изложниц осуществляют из чугуна известного и предлагаемого составов. Опытные партии изложниц испытывают путем заливки в их внутреннюю полость чугуна, выплавленного з вагранке. Термостойкость оценивают по числу наливов жидкого металла до появления трещины или сетки разгара, которые заполняются чугуном и делают невозможным извлечение трубы, и, как следствие, последующую эксплуатацию изложниц.Уменьшение в составе чугуна дорогостоящих компонентов титана и циркония и замена дорогостоящего ниобиятаблица Химический состав чугуна мас,2 Содервание компонентов в чу- гуне С1ггав Нине нианегоуровня 30 1,4 0 3 0,03 003 О, 005 0,03 - О, 15 0,03 Останьное На никнем уровне005 0,10 з 13319 не более дешевый (более чем в 3 раза) ванадий, способствует снижению себестоимости отливок. Полученная экономия превышает затраты на допол 5 нительный ввод в состав предлагаемого чугуна алюминия и ванадия. Чугун предлагаемого состава с уменьшенным содержанием титана и циркония, дополнительным вводом алю;миния и ванадия и выводом из его состава ниобия имеет более высокий уровень жпдкотекучести, необходимой для получения качественных заготовок изложниц длиной до 2,5 м центробежным способом, литья.Химические составы известного и предлагаемого чугунов,их жидкотекучесть и эксплуатационная стойкость изложниц, полученных иэ известных и предлагаемых чугунов, даны втабл. 1 и 2.Анализ результатов свидетельствует о том, что чугун предлагаемого состава обеспечивает по сравнению с из вестным повышение эксплуатационной стойкости изложниц в 1,15-1,8 раза, снижение их себестоимости и более высокий уровень жидкотекучести (в 021,1- 1,2 раза вьппе), Это обусловлено дополнительным вводом в состав предлагаемого чугуна алюминия и ванадия и изменением концентрации титана и циркония,Формула изобретения Чугун для изложниц, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, цирконий, азот, кальций и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения жидкотекучести чугуна, повьппения эксплуатационной стойкости и снижения себестоимости он дополнительно содержит алюминий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас,Х:Углерод 3,2-3,7 Кремний 1,6-2,2 Марганец 0,4-0,8 Титан 0,05-0,09 Цирконий 0,05-0,09 Кальций 0,01-0,05 Алюминий 0,05-0, 15 Ванадий 0,2-0,4 Азот 0,05-0,10 Железо Остальное1331902 Таблица 2 Содержаниекомпонентов Средняястойв чугуне кость излож Ниже нижнегоуровня 800 540 На нижнемуровне 660 На среднемуровне 1352 710 На верхнемуровне 1500 740 Выше верхнего уровня 900 600 Известныйсостав 820 620 ФЭксплуатационная стойкость изложниц определялась по числу чугуна до выхода изложницы из строя. Составитель Н,Косторной Редактор Н,Егорова Техред М,Ходанич Корректор М ЛарошиЗаказ 3771/24 Тираж 604 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 НИЦЧИСло наливов+ Жидкотеку-.честь чугуна при1300 С,