Чугун

, ЗО 11643 1(5) С 22 "- 37/10 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ то, с целью ся те носостоионной ост анная г яхт бар компоне КремнийМарганецТитанвАлюминий во СССР 1981. СССР О, 1982.(54)(57) ЧУГУН, соде кремний, марганец, т иттрий, один элемент держащей кальций,и ж жащии углерод,тан, алюминий,02-0,10 тальное барии Желез э группы, сеэо, о т л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71 ) Всесоюзный заочный политехнический институт(56) Авторское свидетельстВ 872590, кл. С 22 С 37/10Авторское свидетельствоВ 1079686, кл. С 22 С 37/1 ч ающии повышения и нии в корро ляемости ус чугуна, ука тельно соде соотношении кости при тререде и сопроти му разрушению уппа дополний при следующе тов, мас.Е:2,2-3,3 2,2-3,2 0,5-1,2 0,3-0,8 0,1-0,7 0,03-0,12Изобретение относится к металлургии, в частностй к разработкесоставов чугуна для отливок, работающих в условиях трения в коррозионной среде. 5Целью изобретения является повышение иэносостойкости при трении вкоррозионной среде и сопротивляемости усталостному разрушению чугуна.Состав и свойства чугуна известного и предложенного составов представлены в табл. 1 и 2.При увеличении концентрации уг. лерода в чугуне более 3,3 мас.% укрупняется графит, резко снижаются 15механические характеристики, сопротивляемость усталостному разрушению,а при содержании углерода менее2,2 мас,% усиливается отбел, растетколичество аустенита в структуре и 20, резко уменьшается динамическая прочность сплава отливок, При увеличе -нии концентрации кремния более3,2 мас.% значительно усиливаетсяграфитизирующее влияние на структу4ру, увеличивается количество феррита, что приводит к уменьшению износостойкости в коррозионных средах,При содержании кремния до 2,2 мас.7снижается динамическая прочность,растет содержание цементита в структуре и сопротивпяемость усталостному разрушению, существенно снижаютсялитейные свойства, особенно жидкотекучесть чугуна,При содержании марганца менее0,5 мас.% износостойкость при трениив коррозионных средах недостаточна, а при концентрации марганцаболее 1,2 мас.7. увеличивается устой40чивость аустенита и снижаются динамическая прочность и сопротивляемостьусталостному разрушению.Алюминий в количестве, 0,1-0,7 мас.%повышает прочностные свойства, очи 45щает границы литого зерна от примесей, сопротивляемость чугуна износупри трении в корроэионной среде ифреттинг-коррозии возрастает. При концентрации менее 0,1 мас.% алюминийслабо влияет на износостойкость, апри содержании алюминия более 0,7 мас,%возрастает газонасыщенностьь, браклитья по пленам, шлаковым ракови"нам, что снижает сопротивляемостьусталостному разрушению,Дополнительное введение в чугунтитана в количестве 0,3-0,8 мас.7. микролегирует твердый раствор и ловышает износостойкость чугуна в коррозионных средах и сопротивляемостьусталостному разрушению. При малыхколичествах ( до 0,3 мас.%титанявляется графитизирующим модификатором, в результате чего износостойкость при трении в корроэионной сре"де недостаточна. При концентрациититана более 0,8 мас.% растет количество карбидов и неметаллическихвключений по границам зерен и снижается сопротивляемость усталостномуразрушению,Иттрий используют как эффективную мнкролегирующую добавку,-котораяв большей степени, чем другие РЗМ,измельчает структуру, повышает твердость, прочность, износостойкостьи сопротивляемость усталостномуразрушению отливок. При содержаниииттрия более 0,12 мас.7. снижаетсядинамическая прочность, увеличивается отбел отливок и снижается сопротивляемость усталостному разрушению, а при концентрации до 0,03 мас.7. его влияние на свойства чугуна незначительно.Модифицирование чугуна 0,02- О, мас.% кальция или бария очищаетграницы литого зерна, уменьшает количество неметаллических включений,газов и серы, повышает износостойкость и сопротивляемость чугуна усталостному разрушению. При концентрации до 0,03 мас.7. модифицирующее влияние кальция проявляетсянедостаточно, а при содержании более 0,12 мас.7 увеличивается содержание феррита, что влечет за собой потерю механических характеристик, Введение бария обосновывается необходимостью улучшения компактности углеро. да и неметаллических включений в литом металле, В этом случае он проявляет как кальций эффективное модифицирующее влияние и способствует повышению сопротивляемости усталостному разрушению и износостойкости в коррозионных средах, замена барием кальция является адекватной.П р и м е р. В открытых индукционных печах проведены опытные плавки серых чугунов с перегревом до 1500-1550 С. В качестве шихтовыхОматериалов использовали литейные чугуны, металлолом, отходы прессового цеха, ферротитан, ферроалюминий, ме3 1164 таллический иттрий, ферробарий, силикокальций и карбюризаторы. Для ра" финирования чугуна применяют кальцинированную соду (ГОСТ 5100-73) и известь 1,ГОСТ 8677-663 е5Заливку сухих песчаных или металлических форм производили 250 кг ковшами при 350-1380 С после присадки модифицирующих ферросплавов и до- бавок. Коэффициенты усвоения модифи цирующих элементов из ферросплавов при присадке в ковш составляют 1 303 . 4мас.3 алюминий 72-831 металлическийиттрий 81-92; барий 51-57 и кальций56-65. Сопоставленный анализ механических сво.ств показывает, что предложенный серый чугун обладает более высокими показателями износостойкости при трении в коррозионной среде, сопротивляемости усталостному разрушению и динамической прочности, чем известный чугун (прототип).сч М СЧ СЧ Со Л ле л л л М сЧ - О О 1 М 33 х Х л ОСЧ сч сГ 11е л л СЧ М О 1 1 1 3 С 3 О ОСЧлл л лО О О 1 СЧ СЧ ф л в л СЧ О О) О О л О 1 л 0 ф ов л л л л л СЧ СЧ О О О О М СЧ СЧ СЧ И МО Ов л л л ле л СЧ М О О О О Ос 33 1 1ОхМцО 3 СЧ ООл лО О О О 1 3. 1 0 О - сч л л л О О ООе еОхЯ1 Ж-е С 4 СО СЧ СЧ е"е л л л ле л М СЧ О О О О 11164303 Т аблиа а 2 Т Состав чугуна редний изнри трении й в коррозио среде, мг/ ррозии,37 0,44,18 17 10 45 2,98 3 Составитель Н.КосторнойРедактор М.Колб Техред Т.Маточка Корректор В.Бутяга 57/25 Тираж 5 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35Зака 3 Подписиокомитета СССРи открытийРаушская наб., д. 4/5 ент"., г.ужгород, ул.Проектная,Сод ержанититана,мас.Х едний из"с приеттингСопротивляемость усталостному разрушению,циклы Динаьяческаяпрочностьсерого чугунв отливкахиДж/м