Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 22 С 37/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРС ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ски го ргии и лении Изобретение от в частности к разр для изготовления ме талей модельно-лит гающихся терм изнашиванию при с Цель изобретен текучести, трещинос гиба.носит аботке я к металлургии, составов чугуна еских форм и деснастки,подверм ударам и ении.вышение ти и стре таллич йной о ически ухом тр ия - по тойкос жидколы про(21) 4680367/02(71) Всесоюзный заочный политехнинститут(56) Авторское свидетельство СССРйг 834197, кл, С 22 С 37/00. 1981.Авторское свидетельство СССРч". 815066, кл. С 22 С 37/10, 1979,(57) Изобретение относится к металлможет быть использовано при изготп Введение алюмифицирует расплав,честь, трещиностойтехнологические своконцентрации алюмирацией 0,003 мас. ь,ся повышениетехнологических свопредел (О;009 мас, )цией, выше которостость, склонность к ния раскисляет и моди- повышает жидкотекукость, пластические и йства. Нижний предел ния принят с концент-. при которой отмечаетпластических и йств чугуна. Верхний ограничен концентрай повышается порипленообразованию и Ы 1668457 деталей металлических форм и металлооснастки. Цель изобретения - повышение жидкотекучести, трещиностойкости и стрелы прогиба. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас,0: С 3,3-3,6; Я 2,21-2,5; Мп 1,03-1,30; А 0,003- 0,009; Са 0,002-0,03; Т 0,002-0,03; РЗМ 0,008-0,02; й 0,007-0,02, Ре - остальное. Изменение в предложенном чугуне содержания С, Са, Т и А позволило повысить жидкотекучесть в 1,23-1.88 раза, трещиностойкость в 1,8-3,0 раза и стрелы прогиба в 1,84-2,1 раза. 2 табл. трещинам, что снижает технологические свойства.Азот в количестве 0,007-0,02 мас,измельчает структуру, образуя нитриды, служащие дополнительными центрами графитизэции, способствует повышению износостойкости, трещиностойкости и технологических свойств. При концентрации азота до 0,007 мас. ь его влияние на дисперсность структуры, пластические и технологические свойства недостаточно, а при увеличении его концентрации более 0,02 мас,0 повышается содержание неметаллических включений по границам зерен. что снижает трещиностойкость, стабильностьструктуры, технологических и служебных свойств.Введение редкоземельных. металлов и кальция обусловлено их высокой химической активностью и модифицирующей способностью, вызывающей повышениекомпактности графита и неметаллических включений, очистку границ зерен структуры и увеличение пластических, технологических и служебных свойств. Нижние их пределы приняты с концентрацией (0,008 мас.7 ь редкоземельных металлов и 0,02 мас.0 Са), при которых отмечаются улучшение компактности графита в структуре и повышение технологических свойств. При концентрации менее нижних пределов модифицирующий эффект проявляется недостаточно, а технологические и служебные свойства низ-, кие.Содержание марганца повышено до 1,03-1,3 мас.0 на основе экспериментов и с целью увеличения термической стойкости, однородности структуры, технологических свойств и износостойкости. При концентрации марганца до 1,03 мас. Д однородность структуры, технологические свойства и износостойкостьнедостаточны, а при увеличении концентрации более 1,3 мас,0 ь увеличивается отбел и снижаются пластические и технологические свойства.Содержание углерода и кремния обеспечивает образование перлитной матрицы и исключение образования эвтектического цементита в структуре, который снижает технологические свойства,Титан введен как миролегирующий и графитизирующий компонент, способствующий и:.вышению пластических и технологических свойств чугуна, При его концентрации более 0,08 мас.Оь возрастает количества неметаллических включений пораницам зерен, снижается компактность графита и технологические свойства. При его концентрации до 0,002 мас.0/, недостаточны термическая стойкость, сопротивляемость эрозионному износу и удароустойчивость.П р и м е р. Опытные плавки чугунов проводят в открытых индукционных печах с кварцитовай футеровкой. В качестве шихтовых материалов используют литейные чугуны, чугунный лом 17 а, стальной лом 1 А, 75 Я,-ный азотированный ферромарганец ФМп 75 Н, ферросплав ФСАКР 10 Н (ТУ 14-5- .152-83) и ферротитан ФТИ 20 (ГОСТ 476180), Ферромарганец ФМп 75 Н вводят в печь, а ферротитан и модифицирующий ферросплав - в литейный ковш при выпуске расплава из печи. При температуре 5 1380-1390 С производят заливку расплава в. песчано-глинистые формы для получениязаготовок у 30 и 40 мм, технологических. проб и металлических форм.В табл,1 приведены химические соста вы чугунов опытных плавок, Жидкотекучесть чугуна определяют на спиральной технологической пробе Кери, а трещиностойкость - на звездообразной технологической пробе высотой 146 мм. Износ при 15 сухом трении определяют на радиальныхцилиндрических образцах 1 0 мм на машине М 1-1 М, а удароустойчивасть - на вертикальном копре па известной методике. Эксплуатационную стойкость определяют по 20 стойкости металлических форм (кокилей), аостаточные термические напряжения - на решетчатых технологических пробах.В табл.2 приведены механические и технологические свойства отливок из чугунов 25 опытных плавок.Как видно из табл.2, предлагаемый чугун благодаря изменению соотношения углерода, альция, титана и алюминия обладает более высокими жидкотекучестью 30 - в 1,23-1,28 раза, трещиностойкостью - в1,8-3 раза и стрелой прогиба - в 1,84-2,1 раза.Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, 35 марганец, алюминий, кальций, титан, редкоземельные элементы, азот и железо, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения жидкотекучести, трещиностойкости и стрелы прогиба, он содержит компоненты в сле дующем соотношении, мас.,:Углерод 3,30-3,6 Кремний 2,21-2,5 Марганец 1.03-1,30 Алюминий 0,003-0,009 45 Кальций 0,002-0,03Титан 0,002-0,08 Редкоземельные элементы 0,008-0,02 Азат 0,007-0,02 Железо . Остальное501668457 Таблица 2 Составитель Н.КосторнойТехред М.Моргентал Корректор М.Попо Редактор Е.Папп Производственно-издательский комбинат "Гатент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2629 Тираж 6 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5