Чугун для тонкостенных отливок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7/О 5 С 2 ОБРЕ ГЕНИ) ПИСА Г,Г И, 1:)ч/ ЕЛЬСТВУ ный заводок и А,Д.Шерман тво СССР10, 1985,тво СССР10, 1985,СТЕННЫХ ОТБК я к черной метал- работке составов таллургии чугуна дл имеют низсть. Вследого чугуна ессовке обдящие к быОО (Л Известен износостойкий серый чугун, в состав которого входят компоненты, мзс, : углерод 2,3 - 2,9; кремний 3,1 - 4,1; марганец 1,0-1,9; сурьма 0,02-01; алюминий 0.02- 0,1; тантал 0,21 - 0,7; лантан 0,04 - 0,1; висмут 0,002 - 0,01; железо - остальное,Однако наличие в этом чугуне тантала и лантана, существенно повышающих микротвердость бейнита, ухудшает деформационную способность чугуна и снижает его обрабатываемость. лац нен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ(54) ЧУГУН ДЛЯ ТОНКОВОК(57) Изобретение относитлургии, в частности к ра Изобретение относится к мв частности к разработке составатонкостенных отливок.Известные составы чугунакую деформационную способноствие этого в отлитых из тактонкостенных деталях при запрразуются микротрещины, привострому разрушению детали,чугуна для тонкостенных деталей, работающих в условиях повышенных температур, например седел клапанов двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение деформационной способности отливок при сохранении тепло- стойкости и обрабатывэемости. Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, мас,%: углерод 3,0-4,0; кремний 2,0 - 3,0; марганец 0,3 - 0 8; хром 0.5-2,0; мо либден 0,5 - 2,0; ванадий 0.05-0,15; Фосфор 0,2 - 0,5; никель 0,3 - ,5, кальций 0,01-0,03; сера 0,02 - 0,1; висмут 0,001-0,005; железо - остальное. 2 табл. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является чугун, содержащий следующие комоненты, мас,5,: углерод 3,0-4,0: крелний 2,0-3,0; марганец 0,3 - 0,8; хром 0,5 - 2,0; молибден 0,5 - 2,0; ванадий 0,05-0,15, Фосфор 0,2 - 0,5; никель 0,3-1,5; кальций 0,01 - 0,03; алюминий 0,01 - 0,05; сера 0,03-0,1: железо - ос тальное,Как показывают исследования, проведенные на отливах седла клапана, чедостатками зтого чугуна являются низкая пластичность и ударная вязкость, что обусловлено наличием в нем алюминия, способствующего образованию акисной сетки по границам зерен металлической решетки.Цель изобретения - повышение дефориочной способности отливок при сохраии теплсстойкости и обрабатываемост .Поставленная цель достигается введением висмута в количестве 0,001 -0,005 мас,%. Зто усиливает склонность расплава чугуна к переохлаждению при кристаллизации. При вторичном модифицировании жидкого чугуна эффект модифицирования резко усиливается и чугун кристаллизуется с образованием дисперсной звтектики, что обуславливает измельчение структуры и увеличивае. Длформационную способность чугуна В отливке,Данные о химическом составе опытных плавок предлагаемого чугуна с различными соотношениями ингредиентов и известного чугуна приведены В тзбл, 1, а мехзниес кие свойства чугуна и оценка обрабатываемости отливок приведены в табл. 2,ЧуГун Выплавляют В инДукЦионной пе" чи; Шихта состоит из гушковсго чуг нз, стального лома, ферросплавов и графита вой стружки. После доводки пз химсоста-;у л перегрева до 1560 С чугун каждой плавки сливают в ковш, вводя под струю Висмут. з в качестве графитизиочющих модификаторов ФС 75 л и СКЗО,Для и следований подготовлены ог ытные плавки предлагаемого чугуна и извест- ногО, Чугуном заливают оболочховьн.-, формы седел клапанов двиГателей, толщина стенки которого б мм.Н 3 Отл и В кзх иссл едуот ми крОстру ктду, определяют разрушаюьцую нагрузку при поперечном сжатии и деформацию до разрушения, Для определения теплослхйкости замеряют твердость при 20 и 300" С гроцент снижения твердости при оОО г О срав.20 о СОтливки поохоДят мехзнопбрзботк, в прОЦесс 8 котОрой Опр 8 Деляют обрзбзтеес- емость по количеству обточенных деталей до затупления инструмента,Чугуны состзвов 1 - д табл, 1 и 2) с содержанием висмута 0,001-0,005 обладгит большеЙ ДеформационнОЙ спосооно;ъю при теплостойкости и обрабзтьгваемости не ниж 8, ч 8 м у известногО чуГунз. Чугуны составов 4 и 5 имеют предлагаемый химический состав с содержанием висмута ниже или выше предлагаемых пределов, Уменьшение содержания висмута ни. же 0001; не дает ощутимого усиленияпереохлаждения расплава при кристаллизации и вторичное модифицирование не эффективно, что приводит к снижению теплостойкости. Увеличение содержания 1 О. Висмута вызывает настолько сильное переохлаждоние при кристаллизации, что и после модифи пирования в структуое образуется цементиг, ухудшающий обрабатыВаемость ОтливОк.,о,ополнительный ввод В состав чугунаВЛСМУЗ ПОЗВОЛЯВТ ПОВЫСИТЬ ПЛЗСТИЧНОСТЬ И деформзционнуа способность чугуна при сохОзнениего теплостойкост и обрзбатывземости лезвийным янструментОм тон костенных деталей, что повышает ихнадежность и долговечность при работе в условиях высоких температур. Фоомула изОбрет 8 ния25 Чугун для тонкостенных отллвок, содержацил УГлеоод, кр 8 мний, мзрГзнец, хром,молибден, Ванадий, фОсфор, ник 8 ль, кзльО,и., серу и железо, о т л и ч а ю ш, и й с я тем,чтос целью повьшения деформзционнойЗО сгособности отливок при сохранении теплостойкости и обрабатываемости, он дополнительнО сод 8 ржит Висмут пои следуимцемгртношении компонрнтов мз %1700085 Таблица 2 Твердость нас при 20 С Твердость НКС при 600 С Чугун Обраба гы ваеиость Среднеесниаениетвердости Нагрузка разрушения,кгс деформация до разрушения,ми Пределы Среднее Прсдегы Среднее Пределы СредПределы нее 240-2 бО 230-250 210-230, ф4, 11, 45 ,нв ф 28 ь-Зйф Фьт 43 25-28 41 24-27 42-48 39-46 40-42 30 33 27 37 16 1,4 1,3 121-,33 118-137 121-135 127 128 128 1,3-1,5 1,2- 1,4 1,2-1,6 42 24-26 47 30-33 39-4545-50. 40 32 270-300 180-200 25 32 102-112 130-141 1,1 "1,3 1,4-1,6 1120 1,50 220-250 121-130 125 . 0,9-1,1 1,0 43-46 45 26-30 28 38 ФП р и и е ч а н и е; (+) Обрабзтываемость - количество обточенных деталей до затугленияинструмента Редактор Н,Бобкова Заказ 4445 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета оо изобретениям и открытиям при 1 КН Т СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 т)редлаИаемый1 2 3 Варианты5 Извест- ный Составитель Л.ДеминаТехред М,Моргентал Корректор МДемчик