Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, сурьмуи желе,зо, отличающийся тем, что, с целью улучшения окалинестойкости и ростоустойчивости, он дополнительно содержит кальций и никель при следующем соотношении компонентов , мас.%: Углерод 3,0-3,4 Кремний 1,6-3,0 Марганец . 0,005-0,04 Молибден 0,1-0,4 Сурьма 0,05-0,1 Никель 1,0-2,0 Кальций 0,001-0,02 Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„»Oa> дауд С 22 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3599428/22-02 (22) 01.06 ° 83 (46) 23.07.84. Бюл. Ф 27 (72) H.È.Øèòoâ, А.Г.Слуцкий, С.В.Киселев,С.H.Ëåêàõ èË.Ë.Ñ÷èñëåíîK (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 669. 15-196(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 836185, кл. С 22 С 37/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР к- 981426, кл. С 22 С 37/00, 1982. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, сурьмуи железо, отличающийся тем, что, с целью улучшения окалиностойкости и ростоустойчивости, он дополнительно содержит кальций и никель при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Углерод

Кремний

Марганец

Молибден

Сурьма

Никель

Кальций

Железо

110418О

Изобретение относится к литейномy производству, я именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления ответственных отливок,рабо- тающих в условиях повышенных темперятур.

Известен чугун (1 1, содержащий, мас.%:

Углерод 3,0-3,4 10

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,005-0,04

Сера 0,1-0,2

Сурьма О, 15-0, 25

Железо Остальное !5

Однако известный сплав имеет недостаточную степень легирования металпической основы и неравномерное распределение графита в структуре.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун (2 1 следующего химического состава, мас.7.:

Углерод 3,0-3,4

Кремний 1,6 — 2,2 2s

Марганец О, 005-0, 04

Сера 0,08-0,10

Сурьма 0,05-0,14

Молибден О, 1-0,4

)Кепезо Остальное 30

Известный чугун имеет в своем составе элементы, стабилизирующие карбидную фазу и легирующие структурные составляющие материалы, что обуславливает удовлетворительные механичес35 кие свойства чугуна.

Однако при повышенных температурах необратимое увеличение обьема материала и низкая окалиностойкость вызывают поломки сопрягаемых дета лей машин. о

Цель изобретения — улучшение окалиностойкости и ростоустойчивости.

Для достижения указанной цели в состав сплава дополнительно введен никель и кальций при следующем соотношении компонентов, »ac.%:

Углерод 3,0-3,4

Кремний 1,6-3,0

Марганец 0,005 вЂ,04

Молибден 0,1-0,4

Сурьма О, 05-0, 1

Никель 1,0-2, О

Кальций О, 001-0, 02

)Келе зо Остальное

Как примесь в сплаве может присут- ствовать сера в количестве до 0,05%.

Пределы содержания компонентов выбирают исходя из наиболее блягоприятного сочетания структуры и свойств чугуна, Нижний предел по содержанию углерода и кремния органичен получе— нием структуры без включений эвтектического цементита, верхний — получением перлитной основы с включениями феррита не более 27.. Нижний предел по содержанию молибдена„ сурьмы, никеля и кальция должен обеспечивать повышение жаростойкости и ростоустойчивости при минимальном легировании металлической матрицы. Увеличение концентрации перечисленных элементов выше верхнего предела способствует повышению указанныХсвойств и экономически не целесообразно. Оптимальный состав сплава содержит, : углерод 3,2, кремний 1,8, марганец 0,0?3, молибден

0,25, сурьма 0,08, никель 1,5, кальцйй 0,011.

Технология получения предлагаемого сплаьа заключается в расплавлении метяллизовянных высокоуглеродистых окатышей, введении в расплав ферросплавов кремния (75% ;» ), молибдена (45% МО), кристаллической сурьмы и технического никеля. Гиликокальций вводится в ковш перед за п вкой. !

1 асчет шихты осуществляется с учетом усвоения кремния, сурьмы, никеля на уровне 85-907, молибдена и кальция на уровне 80-85%.

Наличие в составе чугуна кальция рафипирует сплав и в процессе эвтектической кристаллизации очищает rpaIIHvpû зерен от неметалличеcKHx включений, Никель дополнительно легирует структурные состав, яющие и повышает плотность .угуна. Перс. численные факторы положитепьно влияют пя ростоустойчивость и окалиностойкость чугуна.

Пример. Для изучения структуры и своиств чугуна предлагаемого состана выплавляют сплавы с различным содержанием компонентов. Для сравнительных испытаний используется чугун известного состава с содержанием ингредиентов на среднем уровне. Плавка чугуна проводится в индукционной печи с использованием низкомарганцовистой шихты — высокоуглеродистых металлизованных окатышей. Образцы для испытаний заливают в сухую песчаIIóI0 форму. И испытания на окалиностoA кость и ростоустойчивость проводят при 700 С и 500 С соответственно. о, о

1104

Химический состав чугуна

Чугун Содержание компонентов,мас.

ОкалиностойРостоустойчивость, Ф

С Si Mn Mo Sb Ni Ca кость

r/ ч

Известный Средний 3,2 1,9 0,022 0,25 0,09 — — 1,7

0,36

Предлагаемый

Нижний

3,0 1,6 0,005 0,1 0,05 1,0 0,00! 0,9

0,16

Средний 3,2 1,8 0,023 0 25 0,08 1,5 0 011 0,1

0,09

0,4 0,1 2 0 0,02 0,06 (0,04

0,1 0,05 0,75 0,001 1,7

0,36

Выше верхнего 3,4 3,0 0,04 0,4 0,1 2,4 0 025 1,75

0,44

Составитель Н.Шепитько

Редактор О.Бугир Техред N.Kóçüìà Корректор И.Эрдейи

Заказ 5169/19 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составы сплавов и результаты исследований представлены в таблице, Как видно из таблицы, дополнительный ввод в сплав никеля и кальция значительно повышает ростоустойчи-, вость и окалиностоикость.

Верхний 3,4 3,0 О, 04

Ниже нижнего 3,0 i 6 0,005

18Î 4

Предлагаемый состав чугуна целесообразно использовать для изготовления толкателей машин для литья под давлением. Ожицаемьп» годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого сплава составит 37,0 тыс.руб.