Чугун
Иллюстрации
Реферат
ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан , кальций и железо, о т л и .ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения механических свойств, износостойкости , жидкотекучести и уменьшения склонности к отбелу, он дополнительно содержит барий и медь при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод 3,0-3,6 Кремний . 1 ,2-2,5 Марганец 0,7-1,5 Хром 0,1-0,4 Никель 0,02-0,25 Титан 0,05-0,3 Кальций 0,001-0,02 Барий 0,001-0,1 Q Медь 0,05-0,5 s ЖелезоОстальное
(19) (И) 3(59 С 22 С 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ @"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н АВТОРСНОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3325397/22-02 (22) 12.08.81 (46) 07.04,83 ° Бюл. и 13 (72) В. П. Стенин, Э, Л. Воробьева, В. Ф, Кислицын, В. Н. Козлов, Е. А. Новоселов и Г. Н. Васькин (71) Чебоксарский ордена Трудового
Красного Знамени агрегатный завод им. XXIV съезда КПСС (53) 669. 13. 018.2 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
N 475410, кл. С 22 С 37/10, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
М 785375, кл. С 22 С 37/10, 1980, (541 (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, кальций и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения механических свойств, износостойкости, жидкотекучести и уменьшения склонности к отбелу, ом дополнительно содержит барий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.
Углерод 3,0-3,6
Кремний . 1,2-2,5
Марганец 0,7-1,5
Хром 0,1-0,4
Никель 0,02-0,25
Титан 0,05-0,3
Кальций 0,001-0,02
Барий 0,001-0,1
Медь 0 05-095
Железо Остальное
Исследование структуры и свойств предлагаемого чугуна проводят по стандартным методикам.
50 Данные микроструктурного анализа представлены в табл . 1.
1 10101
Изобретение относится к черной ме таллургии в частности к составам серых чугунов, и может быть использовано для изготовления отливок в машино«строении и тракторостроении.
В настоящее время все большее применение i мащиностроении находят легированные чугуны, осоЬенно чугуны, легированные сильными карбидаобразующими элементами, которые образуют 1о сложные карбиды, что повышает иэносостоикость отливок (Ч.,Сг, Т, И и т,д ° ) °
Однако использование таких элементов ограничено в силу дефицитнос- 15 ти и высокой стоимости, а также изэа образования отбела в отливках из серых чугунов, что является браковочным признаком. Часто трудность заключае.тся в ттоомм, что достигнуть требуемо-щ го уровня свойств можно только комплексным легированием, а оно приводит к появлению дефекта (отбела) и необходимости проведения дополнительной one рации - графитизирующего отжяга, что
Усложняет технологический процесс, повышает себестоимость литья.
Наиболее близким к предлагаемому составу и достигаемым свойствам яв- ляется чугун 11 ), содержащий, мас.„3:
Углер; д 2,6-3,8
36
Кремний 0,8-2,5
М а р г G I-.! е ц 0,3" 1,0
Хром 0,2-1,0
Никель О, 0 2-0, 25
1"итан 0,05-0,lf
Ванадий .0,05-0, 3
Кальций 0,001-0,02
Железо Остальное
Чугун предназначен дпя получения кокильных отливок и имеет высокую удароустойчивость и удовлетворительную износостойкость. Однако высокое содержание хрома, ванадия и титана приводит к тому, что при отливке в песчанные формы формируется структура белого или половинчатого чугуна. Кроме того, чу гун оЬладает . невысокими показателями по жидкотекучести.
Цель изобретения - повышение механических свойств, износостойко52 2 сти, жидкотекучести и уменьшение склонности к отбелу.
Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, кальций и железо дополнительно содержит Ьарий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.4:
Углерод 3,0-3,6
Кремний 1,2-2,5
Марганец 0,7-1,5
Хром 0,1-0,4
Никель 0,02-0,25
Титан 0,05-0,3
Кал ьций 0,001-0,02
Барий 0,001-0,1
Медь 0,05-0,5
Железо Остальное
Введение меди оЬусловлено ее перлитооЬразующим действием и благоприятным воздействием на жидкотекучесть и однородность структуры в отливке.
Повышение механических свойств, износостойкости, и жидкотекучести достигается за счет комплексного легирования чугуна карбидообразующими I (N1, С r) и графитизирующими (Т1, С r), а также модифицирования (Са и Ва) с целью повышения свойств и устранения отЬела.
Предпагаемый чугун может быть выплавлен в разли чных плавил ьных. аг регатах — вагранке, электропечи, индук-, ционной печи с использованием в шихте традиционных шахтовых материалов при обязательном применении модифицирования. Модифицирование проводится в ковше или в форме; Для усиления модифицирующего эффекта модифицирование проводится постадийно: вначале кальцийсодержащими добавками (в раздаточный ковш ), а затем барийсодержвщими лигатурами (в разливочный, ковш ).
"Т аблица t
1010152
Чугун
Матрица
Цементит
Графит
Перлит ф
Распреде ление
Количество
Размер, мкн
Количе во, Плов1адь ключе ий, нкн ррит, ф
Прототип 10-30 70-90
ГФ 1 120 250 Гр 2
Гф 1 250-500 Гр г
5-15 16000-25000 до 2 до 2000
Базовый 30-60 40-70
8-12
Износостойкость изучают на .машине
СИЦ-2, где в качестве контртела используют также исследуемый металл..
Износостойкость материала прототипа (потеря веса в r за. 45 мин испытаний) взята за 1001.
Износостойкость предлагаемого чугуна оценена в сравнении с иэносостойкостью прото-ипа (относительная износостойкость).
Данные похимическому составуи свойствам чугуна представлены в табл.2.
elf
ltI °
С» б Ф» бЮ
С» п! о
Ю Ф !
I CV ! 3, 1 и
1 !»
1 Y
I
1 Ь
444 L
1 ф
-:г
4"б бб \
Ш е О
i 1
I I
1 Р !
1 !.Э !! !
1 !
1 1
444 !
1 б»» 1
1 1! !
1 1
1 1! 1
> !
1 I
I I
1 i
1 1
1 ttt I! 11 I
1 1! 1
1 1
1 1
ЛР 1 1
X 1
* 1
t!I 4!
» 1 I
1 и 1! 1
jX 1 1 ф и 1
ti! I!
Ь 1 бб !
I I
1 !
1 1
I 1
1 4
1 4
I I о 1
1 I
1 1
I !
1 б» 1
1 I
I л
С»
С»
С»
Ю (4
С»
Сб
С» б б
С»
С»
:б
Гб с»
4Ч
С» Г\
С»
C) CO а
Ю .О
Ю
Ф ба б
1 е
Г Ъ
4 4
Ф б Ф»
t ! ! ! !
1 и
О и
I» и ф) >Я
6) Х
1 а!б
Ц1
1 !
I
1
1 !
I
t
1
1 !
I
1
1 !
1
1 ! !
1
1 ! б
1
1
1
1, !
1
1
1 ! !
1 !
i
1 !
1
1 !
1 ! !
1 !
1
1
1
1
1
1
1
1 !
10101 2
I 1
1 1 ° 1
1 О 1 Л
I Д III OI I
1 (1 1
О
u1.В
Оба . >
z o vw t
4 41" О 1
4 Ж 4.4 Y I ! 1
t 1 и
1 х ! I
» 1 ! !
Составит ел ь В . Муравьев
Редактор Л. Авраменко Техред Е,Харитончик Корректор M. Демчик
Заказ 2413/14 Тираж 625
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подпи сное т
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 10101
Испытания механических свойств, из.носостойкости и жидкотекучести чугу нов показывают, что предлагаемый . чугун по сравнению с известным об,ладает на 104 более высокими прочностными свойствами, на 134 более высокой износостойкостью, низкой отбеливаемостью при высокой жидкотекучести. Внешний осмотр литых дета-!
1 лей и проб не выявил трещин и других литейных дефектов, Экономический эффект от внедрения предлагаемого чугуна при производстве литых фасонных разностенных деталей, работающих на износ составляет только за счет снижения брака по отбелу и экономии материалов
17 тыс. руб.