Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) Я 341235 51)4 С 22 С 37/10 ЯМБ СИИИА ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У 36йный зав(57) Изобретение отлургии и может быть осится к м ри спольз ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидеВ 619537, кл. С 22 САвторское свидетеУ 735652, кл. С 22 С производстве отливок изложниц, кокилей, Целью изобретения является снижение склонности к трещинообразованию и повышение термостойкости. Новыйчугун содерлит компоненты в следующемсоотношении, мас. 7: С 3,3-4,3; 810,9-2, 1; Мп О, 1-0,5; Т 0,03-0,4; Р0,2-0,9; А 1 0,05-0,9; Са 0,03-0, 1;Си 0,05-0,7 РЗМ 0,02-0,12; Я 0,050,3; Сг 0,04-0,2; М 1 0,02-0,1, окси-,сульфиды циркония 0,02-0,08 и железо.Дополнительный ввод в состав чугунаИ, Сг, Я и оксисульфидов цирконияобеспечит повышение трещиностойкостив 1,25-1,4 раза, термостойкости в3,1-4,2 раза. 2 табл. 341235 45 55 1 13Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок кокилей, изложниц и других металлических форм.Цель изобретения - снижение склонности к трещинообраэованию и повышение термостойкости,П р и м е р, Предлагаемый чугунвыплавляют в индукционных печах изшихты, содержащей литейные чугуныЛКЗ ЛК 4, ЛК 5, предельные чугуны;стальной лом Р 1, 1 А, чугунный ломУ 1, 17 А, медь; сурьму Су 1 Э, Су 2,ферромарганец ФМн 1, ФМн 1,6; флюсовый известняк 48-72-77; силикокальцийСК 25 и СКЗО, никель, ферроцерий идругие ферросплавы. Ферроцерий, феррохром, оксисульфиды циркония вводят в раздаточные ковши при выпускечугуна из печи, Расчет необходимогоколичества модификаторов в комплексной присадке производят с учетом угара, 7: церий 24, кальций 16; хром иоксисульфиды циркония 10Модифицирующая смесь, измельченная до фракции менее 15 мм, подогревается в изложницах газовой горелкой до 150о200 С и вводится в ковши, наполненные на 1/3 объема чугуна, После введения микродобавок ковш дополняетсярасплавом и направляется на разливкупо литейным формам. Для предупреждения повышенного угара микродобавок иполучения стабильных свойств в отливках разливку производят не позднее10 мин после введения модифицирующейсмеси.Химические составы известного и предлагаемого чугуна приведены втабл. 1, а в табл. 2 - данные о ме-ханических свойствах, трещиностойкости и теплостойкости чугуна,Трещиностойкость определена натехнологических пробах по суммарной длине трещин в угловом элементеДля определения механических свойствобразцы вытачивали из отливок с толщиной стенок 30-40 мм. Эксплуатационную стойкость определяют по количеству заливок, которое выдерживаютизложницы и кокили до появления сеткиразгара.Дополнительное введение хрома вколичестве 0,04-0,2 мас,7 микролегирует матрицу и повышает прочностныесвойства и трещиностойкость чугуна,При концентрации хрома до 0,04 мас.в отливках кокилей обнаруживаются. 5 10 1 Г, 20 25 30 35 40 трещины, снижается термическая стойкость, а при увеличении содержания хрома более 0,2 мас, 7 снижается трещиностойкость,.Азот в количестве 0,05-0,3 мас,7 упрочняет матрицу тугоплавкими нитридами и карбонитридами, повышая теплостойкость и прочность чугуна в отливках. При концентрации азота до 0,05 мас,7. его влияние сказывается недостаточно, а при концентрации более 0,3 мас.7 снижаются трещиностойкость и пластические свойства иэ-эа увеличения содержания неметаллических включений.Никель в количестве 0,02-0, 1 мас.Х как эффективная добавка упрочняет металлическую основу и не снижает вязкости чугуна, снижает порог хладноломкости и склонность чугуна к образованию трещин, При концентрации никеля менее 0,02 мас.7 его влияние незначительно, а повышение концентрации более 0,1 мас. 7 нежелательно ввиду образования с серой эвтектик и снижения теплостойкости чугуна,Оксисульфиды циркония в количестве 0,02-0,08 мас, 7 вводятся как эффективные модифицирующие добавки, измельчающие структуру чугуна, повышающие трещиностойкость и стойкость изложниц и кокилей, Пределы содержания оксисульфидов циркония определены экспериментально. При увеличении их содержания более 0,08 мас. Х снижается термическая стойкость и пластические свойства.Содержание, мас, 7, основных (углерод 3,3-4,3; кремний 0,9-2,1; марганец 0,1-0,5) и легирующих компонентов (титан 0,03-0,4; алюминий 0,05-0,7; медь 0,05-0,7, РЗМ 0,02-0, 12) принято исходя иэ опыта производства чугунов, работающих в условиях теплосмен. Как видно из табл, 2, предлагае- мый чугун обладает более высокими в 1,25- 1,4 раза показателями трещиностойкости и теплостойкости (в 3,1- 4,2 раза), чем базовый чугун, что повьппает эксплуатационную стойкость изложниц .и кокилей,Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, фосфор, алю1341235 0,2-0,9 0,05-0,7 0,03-01 0,05-0,7 0,02-0,120,05-0,30,04-0,.20,02-0,1 10 0,02-0,08 Остальное Таблица 1 Содержание компонентов в чугуне, мас. 7 Компоненты Известный 4,1 Углерод 3,3 3,7 4,3 1,7 0,9 Кремний 1,0 2,1 0,7 0,1 0,3 0,5 Марганец 0,03 0,4 0,2 0,3 Титан 0,4 0,7 0,27 0,7 0,07 0,1 0,35 0,9 1,4 0,05 0,9 0,05 Медь 0,2 0 03 Кальций 1,2 0,2 Фосфор Редкоземельные элементы 0,01 0,15 0,02 0,35 0,01 0,24 0,01 0,15 0,07 0,12 0,16 0,3 0,12 0,2 0,05 0,1 0,2 0,02 0,05 Азот 0,04 ХромНикель 0,02 Оксисульфиды циркония 0,05 0,08 0,02 0,01 0,12 Осталь- Остальное ное Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное Железо миний, кальций, медь, редкоземельные элементы и железо, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью снижения склонности к трещинообразованию и повышения термостойкости, он дополнительно содержит азот, хром, никель и оксисульфиды циркония при следующем соотношении компонентов,мас,7.:Углерод 3,3-4,3 Кремний 0,9-2,1 Марганец 0,1-0,5 Титан 0,03-0,4 ФосфорАлюминийКальцийМедьРедкоземельныеэлементыАзотХромНикельОксисульфидыцирконияЖелезо 2,9 4,5 0,8 2,4 0,07 0,8 0,02 0,5 0,03 0,8 0,02 1,0 0,01 0,2 0,0 б 1,11341235 Т а б л и ц а 2 Предел прочности прирастяжении, МПа при 1,С Относительная 120 500 700 заливок Известный 380 247 117 68 15,4 700 100 Предлагаемый 550 2210 8,3 648 2905 5,7 2960 672 65 3,9 710 391 79 15, 1 97 249 129 1680 505 84 225 164 10,8 278 Составитель Н,КосторнойРедактор Ю,Середа Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай Заказ 4404/32 Тираж 604 ПодписноеВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035) Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 313 269 217 348 283 251 355 289 262 Окалиностойкость,г/м ч Термическаястойкость700 С, циклов Стойкостькокилей, количество склонность кобразованиютрещин, Х