Чугун

СВОЗ СОБЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 01435 1)4 С 22 С 37 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СССР1981,81. бласти именяГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится кметаллургии черных сплавов, п емых, в частности, в автомобильной промышленности. Целью изобретения является снижение предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов. Предложенный чугун содержит, мас.Х: углерод 3,0-3,5; кремния 1,9-2,5; марганец 0,6-1,2; хром 0,03-0,2; титан 0,01- 0,8; никель 0,03-0,15; сера 0,03- 0,15; магний 0,0008-0,004 сурьма 0,03-0,12; кальций 0,005-0,015; железо остальное, Предложенный чугун может применяться для изготовления тонкостенных и разностенных отливок, например, картерного литья, ребристых цилиндров 1 табл25 Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству и может быть использовано в машиностроении для деталей, работающих на и)нос в условиях воздействия высоких температур и нагрузок, например для ребристых цилиндров карбюраторных двигателей.Цель изобретения - снижение предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов.Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, марганец, хром, титан, никель) серу, фосфор, магний, сурьму, кальций, и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:Углерод 3,0-3,5Кремний20Марганец 0,6-1,2Хром 0)03-0)2 бТитан 0,01-0,08Никель 0,03-0,15Сера 0)03-0)15Фосфор 0,03-0,15, Магний 0,0008-0,004Сурьма 0,03-0,2Кальций 0,005-0,015Железо ОстальноеВведение кальция в пределах 0,005-0,0157, обеспечивает усиление графитизациИ чугуна, что приводит к более раннему выделению графита и реализации части предусадочного расширения, связанного с объемным эфФектом его образования, в жидком металле. Таким образом, предусадочное расширение затвердевающей отливки и объем усадочных дефектов в ней уменьшаются, При содержании ниже 0,0057 кальций не оказывает влияния на предусадочное расширение и объем усадочных дефектов в отливках. Увеличение содержания кальция свыше 0,015% приводит к образованию неметаллических включений в отливках иих браку.При повышении содержания хрома свыше 0,2% возрастает склонность чугуна к отбелу. Содержание титана в чугуне менее 0,01% недостижимо, так как в применяемых в качестве шихты литейных чугунах содержится до 0,06% титана.При содержании никеля свыше 0,15%55 увеличивается склонность чугуна к об-. разованию графита и повышается объем усадочных дефектов. При содержании фосфора и сурьмы менее 0,037, не образуется достаточного количества сурьмянисто-Фосфидной эвтектики) вследствие чего снижается износостойкость чугуна. Содержание серы менее 0,03% недопустимо из-за ухудшения формы графита (точечный междендритный). При повышении содержания магния более 0,004% начинает образовы" ваться графит вермикулярной и шаровидной формы, что ведет к резкому увеличению объема усадочных дефектов.При содержании углерода менее 3,0% и кремния ниже 1,9% г отливках образуется структурно-свободный цемент (отбел), при содержании углерода свыше 3,5% и кремния свыше 2,57 кристаллизуется заэвтектический чугун, характеризующийся высокой склонностью к усадкеПри содержании марганца менее 0,6% в чугуне образуется крупнопластинчатый перлит, что приводит к снижению прочности и износостойкости чугуна. При содержании марганца свыше 1,2% увеличивается склонность чугуна к отбелу и тВердость, ухудшается обрабатываемость.Чугуны выплавляют в индукционной тигельной печи и заливают при 1400 о1420 С, Для выплавки чугунов используют литейные чугуны, Ферросплавы, металлический никель, магний, стальной лом. Чугун модифицируют 0,3% Ферросилиция (с активными добавками магния и кальция) в зернах размером 2-10 мм при переплаве его в ковш. Сурьму вводят в ковш вместе с ферро" силицием. Чугун состава 1 модифицируют ФСл, на дно вводят магний Мг 1. Предусадочное расширение чугунов замеряют на установке (образец 9 30 мм и длиной 400 мм), Объем внутренних усадочных дефектов определяют путем сравнения плотностей отливки (70 мм и Ь =, 50 мм) в целом и бездефектной нижней ее части. Отбел чугуна замеряют по клиновой пробе, отлитой на металлической плитеСоставы и свойства предлагаемых, запредельных и известного чугунов приведены в таблице.Из таблицв видно, что наилучшими являются составы чугуна 2-4 (пред- лагаемые), Чугун состава 1 (извест" ный) имеет существенно большие пред 143564515 усадочное расширение (в 3,81-8,83раза) и объем внутренних усадочныхдефектов (в 1,79-2,18 раза) по сравнению с предлагаемым а также ферри.то-перлитную металлическую основу82 феррита и большой отбелчистый 1 13 - 4 5( --- ) в " -- - раз,полный 1,17 - 3,5Предлагаемый чугун может применяться для изготовления тонкостенныхи разностенных отливок, напримеркартерного литья, ребристых цилиндров,Формула изобретенияЧугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, никель, серу, фосфор, магний, сурьму и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Х:УглеродКремнийМарганецХромТитанНикельСераФосфорМагнийСурьмаКальцийЖелезо 3,0 - 3,5 1,9- 2,5 О,б - 1,2 0,03 - 0,2 0,01 - 0,08 0,03 - 0,15 0,03 - 0,15 0,03 - 0,15 0,008 - 0,004 0,03 " 0,12 0,005 - 0)015 Остальноем ло оь 3 8 3о о о ф о о й И о о о ь О м ад ч . сч дф фс Ф Фл в4 Р О м о Ф о о мФм й. о м Фь Фа