Чугун для тиглей алюминиевых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 09) 01) 51)5 ГС 37/ Ь ПИСАНИЕ азунов тво СССР10, 1986,о СССР8, 1978. НИЕВЫХ ТИГЛЕЙ к металовано пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитс лургии и может быть испол Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для тиглей алюминиевых сплавов.Цель изобретения в . повышение твердости, жаростойкости, а также эрозион ной стойкости тиглей.Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагае" мого состава обусловлен следующим.Важную роль в повьппении эксплуатационных свойств чугуна играет отношение содержания углерода к содержанию хрома. В структуре легированного чугуна с высоким содержанием углерода наряду спрочными карбидами имеется углерод в форме граЬита) что значительно снижает эксплуатационные свойства.Кроме того, снижаются механические свойства чугуна и его твердость. Поэтому содержание углерода не должно превышать 2)2%. Нижний предел по углероду 1,4% определен по результатам производстве чугунных тиглеи для алюминиевых сплавов. Цель изобретения -повышение твердости, жаростойкости,а также эрозионной стойкости тиглей.Новый чугун содержит, мас,%: С 1,22,20 р Б 0,20-0,50; Мп О) 15-0,35;Сг 25-35)0; Из. 1)2-2)40) Сп 0)30-0)50)1 Чо 0)60 0)90) 7 0)40 0)80) Т 1 0)200,40; В 0)05-0,15 и Ре остальное.;.:эменение в чугуне предлагаемого состава соотношения С, Са) Ч и Сг позволяет повысить твердость в 1,25-1,30,жаростойкость в 1,5-2 и эрозионнуюстойкость в 1,93 - 2,06 раза. 2 табл. жаростойкости и эрозионностойкостипри 650-800 фС,От содержания хрома в легированном чугуне значительно зависят его Рэксплуатационные свойства в жидкометаллических средах, Наилучшие результаты достигаются при содержаниихрома в объеме 30%.При содержании хрома менее 25% происходит заметное снижение эрозионностойкости чугуна, при этом жаростой-.кость снижается незначительно.Увеличение содержания хрома выше35% не повышает эрозионностойкость.и жаростойкость чугуна, поэтому дальнейшее увеличение содержания хромаэкономически нецелесообразно,Эрозионное разрушение чугуна вжидкометаллических средах находитсяв прямой зависимости от твердости чугунных тиглей. Наилучшие результатыдостигаются при закалке тиглей изпредлагаемого состава чугуна с тем 1617)33пературы 102(С н масло и последующего отпуска при 60 - 62,)С, приЭтом суммарное содержание карбидообразующих элементов (молибдена, ванаДия, титана и бора) должно быть в(эрозионностойком и жаростойком чугу(не должно быть 1,87., а меди - 0,407.ри этих содержаниях чугун обладаетболее высокой жаростойкостью, хорошей прочностью и достаточной эрозионностойкостью при 650 - 800 фС,Опытные плавки чугуна выплавляютв кислой индукционной печи емкостью40 кгс с использованием в качествешихты чугунного лома, изношенных матриц, пуансонов и нтампов из стали 4Х 5 МФС, отходов жаростойкой стали,содержащей хром, никель, ванадий,молибден и свежих материалов феррохрома, молибдена, ванадия, Химический состав опытных плавок с различнымсодержанием вводимых элементов приведен в табл. 1.Тигли, применяемые для заливки,алюминиевого сплава АЛ 9 М на машинах литья под низким давлением,отливают в стальной кокиль с установленным в него песчаным стержнем (ХГС),Толщина стенок чугунного тигля 30 мм.Тигли подвергают закалке с температуры 1020 С в масло и последующемуотпуску с температуры б)О - 620 Сна твердость НВ 47,) -49).,35Испытания эрозионностойкости и жаростойкости чугунных тиглей проводятнепосредственно в производственныхусловиях на машинах литья под низкимдавлением с емкостью тигля 1 О кгспутем периодической заливки жидкогоалюминиевого сплава в тигель и последующей разливкой расплава в металлические йормы. Продолжительность разливки алюминиевого сплава из одного тигля составляет около 1 ч.Температура нагрева тигля в нижней части составляет 8 С, а в верхней части - 65о(Эрозионностойкость чугунного тигля определяют по времени нахождения в нем алюминиевого расплава при температуре 65;) - 800С,В табл. 2 приведены эксплуатационные свойства исследованных чугунов с различным химическим составом и известного чугуна.Изменение в чугуне соотношения С, Сц, Ч и Сг позволяет повысить НВ в 1,25 - 1,30, жаростойкость в 1,5 - 2 и эрозионнуюстойкость в 1,93 ,06 раза,Формула изобретенияЧугун для тиглей алюминиевых сплавов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, ванадий, титан, бор и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения твердости, жаростойкости, а также эрозионной стойкости тиглей, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7,:Углерод 1,4-, 2) Кремний )ю 2 Оэ 5Марганец ), 15-0, 35Хром 5,0-35,0Никель 1,2-2,4Медь. 0,3-0,5Молибден 0,6-0,9Ванадий 0,4-,8 Титан О, 2-0,4 1 ор О,.)5-0, 15 Железо Остальноеоо СЧ Р 1 а л о с. о оО л а о о 0 Гб Е оооо,0 " Офа л аоооо о ж оо цо с С)л а ол ло сч ф а а т8Таблица 2 1617033 Чугун 650 С 8 ООфГ 290 580 З,О 621) 61) 2 5 2,5. 1,5 1,5 ЗОО Составитель Н.КосторнойРедактор М.Петрова Техред М,Дидык Корректор Л.БескидаЗаказ 4100 Тираж 479 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ТвердостьчугунныхтиглейНВ, кгс//мм 2 Пред- лагаемый 470Варианты 490480 Известный 375 Эрозионностойкость, продолжительность нахождения в тигле алюминиевого расплава,ч 7(аростойкость, линейный рост диаметра тигля за ЗОО ч, %, при темпера- туре