Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, никель. титан, медь и железо, отличающийся тем, что, с целью повьшения эксплуатационных свойств чугуна при сохранении его механических свойств, он дополнительно содержит сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%: 3,0-3,4 Углерод 1,6-2,2 Кремний 0,005-0,040 Марганец 0,3-0,5 Ванадий 0,15-0,50 Никель 0,1-0,3 Титан 0,3-0,8 Медь 0,05-0,14 Сурьма Железо Остальное

„„SU„„1167228 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(si> С 22 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСНОМЪ СВИДВТВФСТВМ (21) 3599427/22-02 (22) 01.06.83 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) Е.И.Шитов, С.Н.Леках, Л.Л.Счисленок, А.А.Ажгиревич и И.Р.Зенович (71) Белорусский ордена Трудового

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

В 836185, кл. С 22 С 37/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 815065, кл. С 22 С 37/10, 1979. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, никель, титан, медь и железо, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств чугуна при сохранении его механических свойств, он дополнительно содержит сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод 3,0-3,4

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,005-0,040

Ванадий 0,3-0,5

Никель О, 15-0,50

Титан 0,1-0,3

Медь 0,3-0,8

Сурьма 0,05-0,14

Железо Остальное

1167228

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления деталей, работающих под 5 давлением.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств чугуна при сохранении его механических свойств на высоком уровне. 1О

Введение в состав чугуна сурьмы существенно изменяет микроструктуру чугуна. Изменяя условия кристаллизации эвтектоида, сурьма измельчает эвтектическое зерно и повышает

его дисперсность. Микротвердость перлита увеличивается от 190-250 до

280-300 Н при повьппении концентрации сурьмы до 0,14Х. Включения графита измельчают (60-120 мк) и равномерно располагаются в металлической основе.. Повьппение содержания сурьмы в чугуне предлагаемого состава приводит к появлению карбидов по границам первичных зерен, что не ,дает повьппения герметичности и отрицательно сказывается на механических свойствах материала.

Ванадий, никель, титан и медь стабилизируют металлическую основу

30 чугуна, уменьшают влияние температурных факторов на процесс кристаллизации, измельчают включения графита, способствуют более равномерному распределению их в структуре. Перечисленные факторы оказывают положитель- 3S ное влияние на герметичность отливок.

Пределы содержания компонентов ус.— тановлены исходя из благоприятного сочетания структуры и герметичности чугуна. Нижние пределы -содержания углерода 3 мас.X и кремния 1,6 мас.Х обусловлены получением перлитной структуры с содержанием эвтектичес.ких карбидов не более 2Х. Верхние пределы по углероду 3,4 мас.Х и кремнию 2,2 мас.Х связаны с получением структуры феррита не более ЗХ.

Нижние пределы содержания марганца 0,005 мас.Х, ванадия 0,3 мас.Х, никеля 0,15 мас.Х, титана 0,1 мас.Х меди 0,.3 мас.Х выбираются из усло! вия повышения герметичности сплава при минимальной степени легирования.

Повьппение содержания сурьмы вьппе

0 14 мас.Х и ванадия вьппе 0 5 мас.Х приводит к кристаллизации сплава по метастабильной диаграмме, содержание никеля, титана, меди вьппе соответственно 0,5, 0,3 и 0,8 мас.Х увеличивает размеры включения графита.

При содержании марганца более

0,04 мас.Х в структуре материала значительно увеличивается доля ферритной составпяющей.

Пример. Для изучения структуры и свойств предлагаемого материала были выплавлены сплавы предлагаемого состава с различным содержанием ингредиентов, а также известного состава со средним содержанием компонентов.

Технология получения предлагаемого сплава заключается в расплавлении высокоуглеродистых окатьппей, вводе в расплав ферросплавов кремния (75X Si), ванадия (45X Ч), титана (45X Ti) и технического никеля (98Х М), кристаллической сурьмы и электролитической меди, Химические составы чугунов и результаты исследований представлены в таблице.

Как видно из таблицы, сплав предлагаемого состава обладает более высокой герметичностью. Это определяется структурой материала. В известном сплаве включения графита имеют размеры от 40 до 220 мк и неравномерно расположены в металлической матрице,.кроме этого, вокруг включений графита располагается область феррита, присутствие которого в первую очередь объясняется наличием высокого марганца в чугуне ° Наличие даже тонкого слоя до 3-8 мк феррита вокруг крупных включений графита ослабляет металлическую основу чугуна и снижает его герметичность.

Предлагаемый состав целесообразно использовать для изготовления корпусных деталей насосов гидрооборудования, работающих при давлениях не более 6 атм.