Чугун

ОП ИС. Союз Советских Социалнстичесиих Республик(22) Заявлено 241276 (21) 2432142/22-02 С 22 С 37/10 с присоединением заявки Мф -Государствепиый комитет СССР по делам изобретепнй и открытнй(72) Авторы изобретения С.С.Затуловский, В,А.Кириевскнй, Г.А.Кудинов, В.Г.Иошпа, Е,Е,Лысенко и В.П.Луганский Институт проблем литья АН Украинской ССРи Всесоюзный научно-исследовательский и проектныйинститут 1 Черметэнергоочистка(54) ЧУГУН 3, 0-4,2О, 3-1,2 30 Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию чугунов для изготовления металлургического оборудования, например, холодильных плит доменных печей, 5Известен ниэколегированный чугун И для изготовления холодильных плит доменных печей следующего химического состава, вес,Ъ:Углерод 3,2-3,9 10Кремний 1,5-2,5Марганец до 1 рОФосФор до 03Сера до 0,12Хром 0,25-0,6 15Никель не менее 0,5содержанияхромаЖелезо ОстальноеНедостатками известного чугуна 20 являются сравнительно невысокий уровень термостойкости и окалиностойкости при 600-800 С, науглероживание стальной охлаждающей арматуры, вызывающее резкое снижение пластичности, 25Наиболее близким к предлагаемому является чугун, следующего"химического состава, вес,й:УглеродКремний Марганец 0,2-0,8 Никель 0,02-0,4 Хром 0,3-0,8 Титан 0,05-0, 3 Алюминий 1 0-2 5 Сера 0,001-0,05 ФосФор 0,01-0,1 Кальций 0,002-0,02 Железо Остальное Чугун характеризуется повышенной термостойкостью и окалиностойкостью. Науглероживания стальной арматуры не наблюдается 21 .Недостаткомизвестного чугуна является повышенная склонность к росту.Введение в состав чугуна такого сильного граФитизирующего элемента как алюминий вызывает образование грубых слабоизолированных выделений граФита, крупнозернистой неравновесной Феррито-перлитной основы, способствует интенсиФикации с(.7 превращений. Это приводит в процессе эксплуатации в условиях повышенных температур (600-800 С), теплосмен, агрессивной печной атмосферы и абразивно-эрозионного износа к изменению размеров отливки.вследствие увеличения интенсивности и неравномернос730857 Таблица 1 ПлавЧугун ка,9 ЗгЗ Ок 75 Окб 5 Ог 2 0)4 Ок 07 1 к 3 Ою 015 Оф 05 Ок 1 Ок 01 О 02 Пред- лага- еейЗю 5 08 Офб 025 0)45 Ою 07 1 ю 5 Ок 01 Ог 04 1 фО Ок 05 0,1 34 Ою 75 Оюб 5 Оф 25 Ок 5 008 1 ф 3 Ок 015 Ою 04 2 кО Ок 08 Оф 2 33 Ок 7 Офб Оф 2 Оф 4 Оф 07 1 кЗ 0015 Оф 04 ЗР 4 Оф 8 Ок 7 Ою 4 Ок 5 Ое 08 1 ф 5 002 Ок 05 Из- вестиый ти роста,что особенно характерно для такого типа крупных отливок, какими являются холодильные плиты, происходит вознихновение остаточных напряжений и необратимых деформаций, что приводит к преждевременному выходу холодильной плиты иэ строя. Кроме того, вследствие появления в структуре Феррита снижается износостойкость и прочность чугунной отливки.Цель изобретения - увеличение стабильности структуры, уменьшение склонности к росту, увеличение иэносостойкости.Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, хром, титан, алюминий, кальций, Фосфор, дополнительно содержит медь, магний, олово при следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 2 у 5-4, 2Кремний 0,3-1,2Марганец, 0,2-1,0Никель 0,02-0,4Хром О, 3-0,8Титан 0,05-0,3Апюминий 1,0-3,0Кальций 0,002-.0,2Фосфор 0,0-0,6Медь О, 1"2,0Магний 0,01-0 р 08 Олово 0,02-0,2Железо ОстальноеЧугун может содержать в качествепримеси серу в количестве до 0,05.Медь и олово добавляются как элементы, обеспечивающие раэмельчениеграфита и образование однороднойперлитной структуры чугуна, Оба этиэлемента способствуют графитиэациитолько при кристаллизаций в надкритической области. При эвтоктоидномпревращении оба эти элемента действуют в противоположном направлении:препятствуют выделению феррита, Повышая стабильность и однородностьструктуры, выделяясь иэ твердого15 раствора при сС 3 превращениях наповерхности пор, медь препятствуетвыделению графита, тем самым резкоснижается склонность чугуна к росту.Подобным образом действует н олово.;Ц) Магний, как модификатор, способствует Ффероидизации, образованию компактного или вермикулярного граФита,что положительно влияет на физикомеханические свойства чугуна.Химический состав предлагаемогои извесного чугунов приведены втабл,1. В табл.2 приведены механические и специальные свойства, атакже структура чугунов,: Ноохл5"Ъ РЗВхдхВцнбеоо3 аооххб ххххее Мххн хоох бр Г О с Ч Р) 0 о С 1 ОЪ О 3 л (Ч с Р) л (Ч 1 Ю (Ч со 3х ,х ф о 1 О л Ъ л 1 О1 11 11 11 1111 ЮХХ 11 НЕ 1о нХ Х 1ав 1э бн а1 Х1 61 а 11 б 1Х1 11 с хдн до оо 4цк 1ю охо о о 1 о В х об до о ц одх Ех э,о Е Х Фо -аах хс " .н В1 б 1хЮФ% 1Дх х хх ан э о е е Н 13 хо Цмю ах о ЭО 1- н х Ф хлх хах а а,н ео о еою о; х х оЦО Хао аахО е о ов/9 730857 формула изобретения Составитель П.Лапин Редактор Е.Дорошенко Техред О,Андрейко Корректор А.Гриценко 4Заказ 1462/14 Тираж 694 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета. СССРпо делам изобретений и открытйй113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 7Термостойкоуть оценивается после нагрева до 800 С с последующим охлаждением.Предлагаемыйчугун обладает более стабильной структурой, меньшей склонностью к росту, более высокой изно-.состойкостью чем известный чугун.Применение нового материала для изготовления доменных холодильников обеспечивает увеличение в 1,5-2,0 раза межремонтного срока эксплуатации доменных печей, что дает значи-. тельную экономию (100-150 т, р. в год на одну доменную печь). Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, храм, никель, алюьщний, титан, кальций, Фосфор и железо о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности структуры, уменьшения склонности к росту,увеличения износостойкости, он до-.полнительно содержит медь, магний,олово:при следующем соотношении компонентов, вес.ЕгУглерод 2,5-4,2Кремний 0,3-1,2Марганец 0,2-1,0Никель 0,02-0,.4Хром 0,3-0, 8Титан 0,05-0,3Алюминий 1,0-3,0о КальциЯ0,002-0,2фосфор 0,01-0,6Медь 0,1-2,0Магний 0,01-0,08Олово 0,02-0,215 . Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Андоньев С.М. и др. Охлаждение доменных печей, фМеталлургияф,2 О 1972, с.78.2. Авторское свидетельство СССРВ 514909, кл. С 22 С 37/00, 1976.