Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК дц 4 С 22 С 37/10 ОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(71) Гомельский литейный завод(56) Авторское свидетельство СССРУ 985123, кл. С 22 С 37/10, 1981.Авторское свидетельство СССР9 724507, кл. С 22 С 37/10, 1978.(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано дляизготовления отливок, работающих вусловиях высоких статических и дина,801294864 А 1 мических нагрузокЦель - улучшение литейных свойств и стабилизация ударной вязкости в отливках с толщиной 60-180 мм. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.; углерод 2,7-3,3; кремний 1,7- 2,3; марганец 0,5-1,1; хром 0,05- 0,20; медь 0,05-0,70; фосфор 0,12- 0,25; никель 0,05-0,35 р сурьму 0,02- О, 12; церий 0,002-0,008; кальций или барий 0,02-0,051 нитриды бора 0,008- . 0,036 ижелезо остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна нитридов бора обеспечивает улучшение жидкотекучести с 525 до 645-720 мм, уменьшение усадки с 1,5 до 1, 1-1,3 Ж, с а также стабилизирует ударную вязкость в сечениях отливки с толщиной 60, 120 и 180 мм. 2 табл.С."Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок с толщиной стенок 69-180 мм, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок,Цель изобретения - улучшение литейных свойств и стабилизация ударной вязкости в отливках с толщинойстенок 60-180 мм.Сущность изобретения заключаетсяв дополнительном вводе в состав чугуна нитридов бора.Дополнительное введение нитридовбора стабилизирует отбел, линейнуюи объемную усадку, измельчает и микролегирует матрицу, повышает однородность структуры и трещиностойкость чугуна в отливках, что приводит к повышению стабильности ударной вязкости и пластических свойствв отливках с толщиной стенок 60180 мм, При концентрации нитридовбора более 0,036 мас.Е отмечаютсявыделения нитридов бора по границамзерен, снижается жидкотекучесть иповерхностное натяженне, повышаетсяликвация и пористость, что приводит к снижению стабильности прочностных свойств и ударной вязкости, Присодержании нитридов бора до 0,008 мас. Еего влияние на литейные и механические свойства, стабильность структурыи пластических свойств сказываетсянезначительно.Содержание углерода (2,7-3,3 Е) икремния (1,7-2,3 д) обеспечивает исключение структурно-свободного цементита в отливках с толщиной стенокболее 60 мм, однородность структурыи свойств, снижение склонности ктрещинам и усадке и повышение стабильности ударной вязкости. Приснижении их концентрации ниже нижнихпределов снижаются литейные свойства,а при повышении их концентрации более верхних пределов снижается стабильность ударной вязкости и пластических свойств чугуна в отливках.ующих добаосфор 0,12 сурьма 0,02 и кальцийеделено опыт Содержание микр вок, мас.7: хром 0 0,25; никель 0,05- 0,17; церий 0,002- или барий 0,02-0,0 ным путем и обеспе тейные свойства и ческие и прочностн высокие лиьяые пластийства чугунаенок 60 е на стабильв, отбел и при повышении их пределов ость, стабильой вязкости, олщиной стенок их концентрациях.Алюминий увеличивает склонностьк ликвации в толстостенных отливках, снижает трещиностойкость, ухудшает однородность структуры и формы графита, что приводит к снижению стабильности ударной вязкости и увеличе нию пористости в отливках с толщинойстенок 60-180 мм, поэтому он исключен из состава чугуна. В табл, 1 приведены данные о ли тейных и механических свойствах известного чугуна, содержащего, мас,Х углерода 3,8; кремний 1,3; марганец 0,6; хром 0,06; никель 1,1; медь 0,8; фосфор 0,1; кальций 0,1; алю миний 0,2; РЗМ 0,2; сурьма 0,05;барий 0,02; стронций 0,1 и железо остальное, и предложенного чугуна, составы которых соответствуют табл. 1 описания изобретения. в отливках с толщи т 10 180 мм, При концен и их.менее нижних пределов их ни ность пластических ст усадку незначитель концентрации выше снижается трещинос ность структуры и особенно в отливках с тболее 60 мм.Содержание основных легирующих 20 элементов (медь 0,05-0,7 мас,и марганец 0,5-1,1 мас,7) обеспечиваетиэмельчение структуры, повышение трещиностройкости и ударной вязкости, увеличение стабильности пластических 25 свойств и обосновано снижением стабильности структуры и пластических свойств при более низких и высокихь лО О лО О- И л ФьО л О М Зсмкл л СЧьь Рь л лщ сЧщ ьО Иь л сЧМ л л сЧ5 1294864 ьВ состав предложенного чугуна не ти и прочности в отливках с толщиной входит также стронций, так как он стенок 60-120 мм. Он также является оказывает сильное графитизирующее дорогостоящим модифицирующим комповлияние, взаимодействует с нитридами нентом. Поэтому он исключен из состабора и сурьмой с образованием интер ва предложенного чугуна.металлидных включений, снижающих Сравнительный анализ свойств чулитейные свойства чугуна, износостой- гуна известного и предложенного соскость и стабильность ударной вязкос- тавов представлен в табл. 2. Таблица 2 дарная вязкостьь МДж/м ь в отливах с толщиной стенок, мм Литейные свойства Чугун Жидкотеку- Линейнаячесть, мм усадка, Е 1 60 120 180 0,17 0,08 0,24 1,5 525 Известный Предлагаемый по варианту Г0,27 0,32 0,38 650 0,36 0,31 0,43 720 0,35 0,43 0,52 680 0,28 0,34 0,40 645 0,32 0,39 0,45 680 0,37 0,54 0,45 490 0,11 0,20 0,28 0,12 0,25 0,22 495 0,23 0,35 0,26 ь 610 10 50 Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хрсм, медь, фосфор, никель, сурьму, церий, кальций или . барий и железо, о т л и ч а ю щ и йКак следует из табл. 2, дополнительный ввод в состав чугуна нитридов бора обеспечивает стабилизацию ударной вязкости в сечении 60, 120 и 180 мм; повышение жидкотекучести с 470-525 до 645-720 мм и снижение усадки с 1,5 до 1 ь 1-1,2 Ж.Формула из об ре те ния с я тем, что, с целью улучшения литейных свойств и стабилизации ударной вязкости в отливках с толщиной стенок 60-180 мм, он дополнительно содержит нитриды бора при следующем соотношении компонентов, мас,7:Углерод 2,7-3,3 Кремний 17-2,3 Марганец Оь 5 1 ь 1 Хром 0,05-0,20 Медь 0,05-0,70Фосфор 0,12-0,25Никель 0,05-0,35294864 Составитель Н. КосторнойТехред И.Попович Корректор А. Тяско Редактор Н. Лазаренко ПодписноеТираж 605 Заказ 565/29 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 СурьмаЦерийКальций или 0,02-0,12 0,002-0,008