Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЯИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ЯО 144 14 С 22 СЗ Е ИЗОБРЕТЕН(21 (22 (46 (71 ок для гидромаиин. Це я - улучшение обрабатсостоянии, повышепи стве отлив изобретени ываемо"е тверсохрасти в литдости посл нструктейермообработки пр ненни уровн чугун содер Яь 2,3-2,выи ,6; 1,4, Сц 0,5РЗМ 0,0050,006 - 0,0остальное.тав чугунашение обраб1,21 раза,закалки и о2 табл. Ге сос 61. о ССС 6, 19 уч- сле алл а,извод ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Специальное проектное и кторское технологическое бюро лного и кузнечного производстваИзобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок рабочих органов гидромашинв 5Цель изобретения - улучшение обрабятываемости в литом состоянии, повышение твердости после термообработки при сохранении уровня износостойОкости, 10Изобретение иллюстрируется примерами конкретного применения.Выплавку чугуна проводили в индукционной высокочастотной печи ИСТ с кислой футеровкой. В качестве исходных шихтовых материалов применялилитейный чугун, стальной лом, возврат,собственного производства и легирующие материалы: медь марки М 2 ГОСТ859-78, никель Н 2 ГОСТ 849-О, феррохром ФХ ГОСТ 4757-79, ферросилицийФС 5 и ФС 45 ГОСТ 1415-78, ферромарганец ФМн 75 ГОСТ 475580 титангубчатый Тг ГОСТ 17746-79, алюминийАВ 92 ГОСТ 295-79, поршневую лигатуру ФС 30 РЗМ ЗОБ ТУ 14-15-136-81,чугун литейный ЛЗ кл. А пр.11, кат.1ГОСТ 4832-80 стальнои лом по ГОСТ2787-75,.Стальпои лом, чугун литеиныи, возврат, никель, медь и ферросилицийдавали в завалку. Ферромарганец,феррохром, титан подавали в печь за15 мин до выпуска. РЗМ и алюминийвводили в ковш. Температура чугунав печи перед выпуском составляла 14001420 С, в ковше при заливке - 13401360 С,Коэффициент усвоения Т при выплавке чугуна предлагаемого состава 10, составил 0,45, а А 1 - 0,65.В.качестве РЗМ в предлагаемый состав чугуна вводили церий в виде церневой лигатуры ФС 30 РЗМ ЗОБ ТУ 1415 136-81. 45При введении в состав чугуна А 1и Тх в.количестве 0,006 - 0,02 Ж каждого снижение твердости после отжигадостигается за счет ускорения и интенсификации процессов графитообразования. Графит. в чугуне, легированномА 1 и Т 1, формируется более дисперсным и в несколько большем количестве(З,О - 3,403), чем в чугуне прототипе, где графита после отжига "2,52,87 Вследствие более полногораспа-,да карбидов и большего количестваграфита в структуре чугуна твердостьпредлагаемого чугуна ниже, чем твердость чугуна-прототипа, что и обуслав, ливяет его лучшую обрабятывяемость. Кроме того, улучшение обрабатываемости достигается зя счет снижения содержания хрома, с уменьшением которого снижается не только количество карбидов в структуре, но и увеличивается теплопроводность чугуна, которая как известно, существенно влияет на обрабатывяемость.Благоприятное влияние алюминия и титана ня ускорение процессов графитизации связывают с их ряскислительным действием и созданием в структуре дисперсной зародышевой фазы для графитовых центров.В процессе исследований различных вариантов состава установлено, что при их совместном введении в чугун оптимальное содержание составляет 0,006 - 0,02/ каждого. При меньшем содержании А 1 и Т 1 влияние их на процессы гряфитизации не обнаруживается, а при содержании более 0,02/ каждого увеличение количества графита и, соответственно, снижение твердости незначительны. Кроме того, увеличение концентрации А 1 и Т 1 неоправданы с экономической точки зрения.Обрабатываемость резанием чугуна предлагаемого состава и прототипа оценивалась по пути резания при точении до исчезновения режущих свойств проходного резца из стали Р 18.Обрабатывались образцы чугунов50 и длиной 200 мм после отжига, скорость резания составляла 120 м/мин, глубина резания 2 мм, подача 0,2 мм/об. Обработку производили без охлаждения резца.Чугун подвергали закалке с температуры 890 + 10 С в масле и отпуску при 200 + 20 С.Результаты химического анализа и свойств чугуна известного и предложенного составов приведены в табл.1 и 2.Как следует из табл. 1 и 2, дополнительное введение в состав чугуна Т и А 1 обеспечивает улучшение обрабатываемости в 1,13 - 1,21 раза и повышение твердости после закалки и отпуска в 1,04 - 1,06 раза. Формула и з о б о е т е н и я Чугун, содержащий углерод, кремниймарганец, хром, медь, никель, редко-.земельные металлы, фосфор и железо,Таблица 1Результаты химического анализа чугуна известного и предложенногосоставов женнь сталь но 05 О 4 0,5 4 0,4 2,5 0,6 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения обрабатываемости в литом состоянии, повышения твердости после термообработки при сохранении уровня износостойкости, он дополнительно содержит титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас,%:Углерод Эю 4 36 Кремний 2,3-2,6 МарганецХромМедьНикельРедкоземельныеэлементыфосфорТитан10 АлюминийЖелезо1440949 Варианты: 260 220 510 240 210 530 111 250 217 520 Известный 370 290 490 0,72 1150 Составитель Н.Косторнои Техред М,Дидык Редактор А.Маковская Корректор М,Пожо Заказ 6145/30 Тираж 595ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4,Предложенный Таблица 2Результаты сравнительного анализа свойствчугуна известного и предложенного составов 0,74 1320 0,77 1400 0,75 1300