Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧУГУН, содержащий углерод, : кремний, марганец, ванадий, железо, отличают и,-й с я тем, что, с целью повьшения окалиностойкости, он дополнительно содержит кальций, бор,- олово и свинец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний 5,0-8,0 Марганец 0,005-0,04 Вана/ ий 0,08-0,12 Кальций 0,001-0,02 Бор0,1-0,3 Олово0,1-0,3 Свинец 0,005-0,012 Железо Остальное (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUWIHRW

РЕСПУБЛИК ае а»

4(51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

li AeTOlCROMY C SY,(21) 3661575/22-02 (22) 10.11.83 (46) 23.01 ° 85. Бюл. 11 3 . (72) Е.И.Шитов, Л.Л.Счисленок, И.И.Жуковский и Н.А.Ярмолик (71) Белорусский ордена Трудового

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

11i 939582, кл. С 22 С 37/00, 1981..

2. Авторское свидетельство СССР по 9аявке У 3634851/22-02, кл. С 22 С 37/10, 1983. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения окалиностойкости, он дополнительно содержит кальций, бор, олово и свинец при следующем соотношении ингредиентов, мас.й: Углерод 3,0". 3,4

Кремний 5, 0-8,0

Марганец 0,005-0,04

Ванадий 0,08-0,12

Кальций 0,001-0,02

Бор 0,1-0,3

Олово 0il-О,3

Свинец 0,005-0,012

Железо Остальное

1135788

Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий и железо, дополнительно содержит кальций, бор, олово, свинец при следующем соотноше. нии ингредиентов, мас,X:

Углерод 3,0-3 4

Кремний 5,0" 8, О

Марганец 0,005-0,04

Ванадий 0,08-О,12

Кальций 0,001-0,02

Бор 0,1-0,3

Олово 0,1-0,3

Свинец 0 05-0,012 55

Железо Остальное

Пределы содержания ингредиентов выбраны, исходя из наиболее благоИзобретение относится к литейному, производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для производства деталей, работающих при высоких температурах.

Известен чугун (1) следущего химического состава, мас.Х;

Углерод 3,0-3,4

Кремний !,6-2, 2

Марганец 0,005-0,04

Сурьма О, 15-0, 25

Сера 0,1-0,2

Ванадий 0,15"0,45

Железо О с т аль ное 15

Зтот чугун имеет.в своем составе элементы, легирующие и стабилизирующие карбидную фазу и упрочняющие металлическую основу сплава, что обуславливает удовлетворительные механи- 20 ческие свойства чугуна. Однако ис " пользование данного состава для деталей, работающих при высоких температурах, невозможно ввиду низкой жаростойкости сплава. 25

Наиболее близким к изобретению по достигаемой цели является чугун (2J который содержит следующие компонен" ты, мас.й:

Углерод 3, 0-3,4 30

Кремний 2,5-б,О

Марганец 0,005-О,О4

Алюминий 4 0-7,О

Хром 0,8-3,5

Сурьма 0,05-О,О8

Железо Остальное

Недостатком известного чугуна является низкая окалиностойкость при 800 С.

Цель изобретения - повышение ока- 10 линостойкости. приятного сочетания структуры и свойств чугуна, Нижний предел по содержанию углерода (3,0Е C) и кремния (5,0X Si)

Обе печивает получение перлитноферритной структуры г включениями цементита не более 2К Верхний предел по углероду (3,4Х С) и кремнию (8,07 Si) гвяэян с образованием вьгсококремнигтого ферритя, вегьмя "ToH

КОГО к проце ссам Окисления В ВыгокО температурной газовой среде. Увеличение содержания перечисленных элементов выше верхнего предела не дает существенного повышения окялиностойкогти чугунов, дополнительно содержащих ванадий, кальций, бор, олово, свинец и марганец. Модифицировяние расплава силикокальцием пределы добавок выбраны экспериментально иэ расчета получения 0,001-0,02Ж Ca) очищает Границы энтектических зерен от ликвирующих элементов, окислов, неметаллических включений и повышает раэгарогтойкогт" материала. Нижний предел по одержянию марганца 0,0057, Ванадия 0,087., олова 0,17, боря 0,1Х и свинца 0,005Х обеспечивает значительное повышение окялиностойкости чугуна при минимальной степени легировяния материала. Увеличение ванадия и бора гвыше 0,127. и 0,37. соответственно В чугуне данного состава приводит к образованию эвтектических ° карбидов в структуре и снижает жаростойкость чугуна. Повышение концентрации олова выше,О,ЗЕ и свинца свыше O,l?X снижает разгаростойкость сплЯВЯ Очевидно зЯ счет ОбрЯЭОВЯния легкоплавких эвтектик, концентрирующихгя по -.ðàíèöàì эвтектическ.х зерен.

II р и м е р. Для изучения структуры и свойств чугуна предполагаемо10 состава выплавлены сплавы с различным содержанием компонентов. Для сравнительных испытаний используют чугун известного состава с содержанием ингредиентов на среднем уровне.

Технология получения сплава предлаГяемОГО гогтяВя эяключяется В расплавлении ниэкомаргянцовистой шихты

Выгокоуглеродигтых метяллиэовянных окатышей, добавки в расплав ферросплавов к.темнил (757. Si), ванадия (45X Ч), бора (RX P>). В ковш перед заливкой Uâaäÿò металлическое олово (987 Бц) силикокяльций (457 ;1 207 < I "

1135788

Расчет птихты осуществляется с учетом усвоения кремния, олова и ванадия на уровне 85-901 кальция и борана уровне 80-857..

Уровень содержания ингредиент в

Сплав

С Si Mn

3 2 4 25 0 22

Известный Средний

Предлагаемый

3,0 5,0 0,005 0,08 0,001

3,2 6,0 0,022 0,1 0,01

3,4 8,0 0,3. 0,12 0,02

3,0 4,9 - 0,005 0,08 0,001

3,4 8,2 0,4 0,12 0,025

Нижний

Средний

Верхний

Ниже нижнего

Выше верхнего

Продолжение таблицы

„Химический состав мас.Ж

Ок алино" стойкость, г/м . 4

Я °

В Sn Pb .Sb Cr Al

Известный

0,065 2,1 5,5 2,6

Предлагаемый

0,63

0,1 0,005

0,2 0,009

0,1

0,51

0,2

0 36

0,3 0,012

0,3

0,73

0,085 0,08 0,003

0,33 0,35 0,015

0,38

ВНИИПИ Заказ 10249/1 8 Тирах 582 Подписное

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

Образцы для испытания заливают в сухую песчаную форму. Испытания на жаростойкость проводят при 800 С.

Составы сплавов и результаты исследования представлены в таблице.

Как видно из таблицы, дополниттль ный ввод в сплав кальция, олова, бора и свинца существенно повышает окалиностойкость.

Предлагаемый состав чугуна целесообразно испольэовать для изготовления котлов, котельных установок.

Расчетный экономический эффект от внедрения объекта только на одном !

О заводе составит !9 тыс.руб.

Химический состав мас.X