Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, оксиды, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести, динамической прочности и стабилизации твердости в отливках ТОЛЩИНОЙ стенок 8-70 мм, он дополнительно содержит один или более металлов из группы, содержащей ,магний, кальций и . редкоземельные металлыПри следующем соотношении компонентов, вес.% Углерод 2,4-2,7 1,5-2,3 Кремний 0,3-1,1 Марганец Хром 0,1-0,5 Оксиды 0,01-0,05 Азот 0,01-0,03 Один или более металлов из группы, содержащей магний, (О кальций и редкоземельс 0,02-0,07 ные металлы Железо Остальное

союз соеятсних социдлистичасиих

РЕСПУЬЛИН . госудиствянный комитат сссР по дкллм изоюктяний и отнРытЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,02-0,07

Остальное

1(21) 3419553/22-02 (22) 22.02.82 (46) 23. 08. 83. Бюл. Р 31 (72) М. И. Карпенко, Е. И.,Марукович, М. В. Жельнис и As Ñ. Добровольскис .(71) Могилевское отделение физикотехнического института AH Белорусской ССР и Каунасский литейный завод

"Центролит" (53) 669-15.196(088.8) (56) 1. Стандарт Каунасского литейного завода "Центролит", CTII 2-71, с. 9.

2. "Литейное производство", 9 3, 1979, с. 10-11. (54) (57) ЧУГУН, содержащий Углерод, кремний, марганец, хром, оксиды, азот и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести, динамической прочности и стабилизации твердоо,SU„„1036787 А ти в отливках толщиной стенок

8-70 мм, он дополнительно содержит один или более металлов иэ группы, содержащей;магний, кальций и: редкоземельные металлы при следую.щем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 2,4-2,7

Кремний 1,5-2, 3

Марганец 0,3-1,1

Хром 0,1-0, 5

Оксиды 0,01-0,05

Азот 0,01-0,03

Один или более металлов из группы, содержащей магний, кальций и редкоземельные металлы

Железо

1036787

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию состава серых чугунов, обладающих высокими литейными и механическими-свойствами, для отливок с толщиной стенки

8-70 мм. 5

Известен серый синтетический чугун 1 ), содержащий, вес. %:

Углерод 2,4-2,9

Кремний 1 5-2,2

Марганец 0,3-0,6 >0

Сера До 0,03

Фосфор До 0,03

Железо Остальное

Однако иэнестный чугун обладает низкой динамической прочностью, повы- g щенной склонностью к образованию трещин и высокой тнердостью. Низкая жидкотекучесть известного чугуна затрудняет изготовление облегченных литых иэделий.

Наиболее близким является серый синтетический чугун, содержащий, нес.%:

Углерод 2,32-2,80

Кремний 2,20-3,50

Марганец 0,76-1,23

Хром 0,18-0,50

Фосфор 0,021-0,034

Сера 0,031-0,040

Оксиды 0,086

Азот 0 Г>101 . 30

Водород 0,0006

Железо Остальное

Этот синтетический чугун имеет перлитную структуру (более 98% перлита, балл 1 ), н которой графит зани-Я мает менее 3% площади шлифа и имеет длину включений 40-80 мкм (балл 5 .

Прочность при растяжении известного чугуна после модифицирования

0,8-1,2% ферросилиция марки ФС 75 40 зависит от количества углерода и при содержании более 2,5 вес.% составляет менее 300 МПа. При повьпаенном содержании серы и фосфора отмечается значительное снижение прочностных снойстн чугуна Г? ).

Недостатком чугуна является низкая жидкотекучесть, динамическая прочность и неравномерная твердость в отливках с разной толщиной стенок.

Целью изобретения — повышение 50 жидкотекучести, динамической прочности и стабилизации твердости в отливках с толщиной стенок 8-70 мм.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, крем- 55 ний, марганец, хром, оксиды, азот и железо, дополнительно содержит один или более металлов из группы, содержащей магиий, кальций и редкоземельные металлы (РЗМ ) при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 2,4-2,7

Кремний 1,5-2,3

О, 3-1,1

О, 1-0, 5.

0,01-0,05

0,01-0,03

После присадки лигатур чу гун выдерживают для обеспечения растнорения и усвоения легирующих эле— ментов, а затем отливают технологические пробы.

Химический состав известного и предлагаемого чугунов приведен в табл. 1.

В табл. 2 приведены свойства синтетических чугунов исследованных составов.

Таким образом, предлагаемый чугун обладает более высокой жидкотекучестью,.динамической прочностью и стабильной твердостью в отливках с толщиной стенок 8-70 мм. Экономический эффект составляет 7,8-14 руб. на тонну годного литья.

Марганец

Хром

Оксиды

Азот

Оди н или болEе метал— лов и э груп пы, содержа-щей магний„ кальций и P О,-02-0,07

Железо Остальное

В качестве з .=:.:::.—.::, è÷åñêèõ примесей предлагае; †::;:.-: . угун может содержать, нес., := .. до 0,03, фосфор до 0,03,водород,0006.

Дополнительно:. — .:.-.,ание в чугун металлов, выбранных "--э группы, содержащей магний, -;с;:-.ччй и РЗМ н количестве 0,02-0,.0 =åo,%, способствует иэмельчению còð ктуры чугуна в отливках, сфероид;-:=:а,ч:. г-рафита и неметаллических включе-ни-., стаби-лизации твердости и †.;г:.--.-: †;còê чугуна в разностенных отл:.:,"-;а>. и повышению пластичности.

При введении их в количестве менее 0,02 нес.% не происходит полная сфероидизация графитных и неметаллических включений, а при увеличении их концентрации более 0,07 нес.% увеличивается угар.

Чугун выплавляют н индукционных печах промышленной частоты. Шихта сос тоит из стальной стружки, нысечки, электрического боя и феррохрома.

Дополнительную присадку кальция, магния и РЗМ осуществляют в ковш при температуре расплавленного металла

1420-1440 С. Укаэанные элементы.вводят в виде лигатур, содержащих 3,13,5% азота. При этом расход лигатур для получения граничных пределов концентраций элементов составляет

0,12-0,44%.

Коэффициент усвоения кальция, магния и РЗМ в чугуне, соответственно, равен 74,0, Г>9,9 60,5%.

1036787

Таблица1

В «б J.

Содержание компонентов,. вес.Ъ

Наименование компонентов

Предлагаемый чугун

Известный чугун

6 7 8 9 10

1 2 3 ° 4 . 5

3,1 2 ° 4 2,42 2,7

2,0 2,3 2,35 2,3

0,7 0,3 0,81 1,1

3,7 2,4

3,1 3,7

2,4 3,1

2,3 2,0 1 ° 5 2,3 2,0 1,5

0,3 0,7 1,1 0,3 0,7 1,1

0,1 0,3

0,5 0,1 0,3 0,5

03 0 18 018 03

0,02 0,05 0,07

0,02

0,01

0,03 0,07

0,02

0,07 0,02

Р3М

0,02 0,01 0,01

0,03 0,01

0,035 0,04

0,03 0,31 Ot033

Оу0006 0,0006

0,01 - 0,02 - 0,02

0,0006

Остальное

Т а б л и ц а 2

Пока з ат ели

Предел прочности d8, МПа 373 412 434 392 427 451 448 458 273 286

Динамическая прочность, мд/м 2

Твердость, НВ при толщине стенок, мм

70

Жидкотеку-честь по спиральной пробе, мм

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Оксиды

Кальций

Магний

Азот

Сера

Фосфор

Водород

Железо

1I I 1 1 I 1 1

0,01 0,03 0,05 0,01 0,03 0,05 0,03 0,01 0,036 0,036

0i01 0,02 0,03 0,01 0,02 0,03 0,03 0,01 Oi0101 0,0101

Остальное Остальное Остальное Остальное

Свойства синтетических чугунов в отливках

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0,72 0,83 0,79 0,68 0,78 0,82 0,76 0,68 0,24 0,32

255 249 237 263 257 249 265 259 269 265

247 243 233 249 250 241 255 251 245 239

238 235 229 239 241 231 243 241 201 197

420 460 490 430 е 470 490 480 460 330 370

BHHHIIH Заказ 5945/27 Тираж 627 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîeêòíàÿ,4