Ковкий чугун

Ковкий чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОВКИЙ ЧУГУН, содержащий . углерод, -кремний, марганец, хром, азот, висмут и железо, о.т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения механических свойств и термостойкости , он дополнительно содержит молибден, никель, титан, церий и барий при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2,2-2,8 Углерод 1.3-1,8 Кремний 0,15-0,55 Марганец 0,01-0,06 Хром 0,003-0,015 Ааот 0,0005-0,001 Висмут 0,03-0,05 Молибден 0,1-2,5 Никель 0,03-0,08 Титан I 0,01-0,05 Церий 0,006-0,03 Барий tn Остальное Железо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

791 A (S()4 С 22 С 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3713325/22 — 02 (22) 13. 03. 84 (46) 15.09.85. Бюл. Ф 34 (72) M.Ï.ØåáàòèíoB и П.П.Сбитнев (71) Ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский институт технологии автомобильной. промышленности (53) 669.15-196(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 831840, кл. В 22 С 37/10, 198k.

Авторское свидетельство СССР Ф 901328, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54)(57) КОВКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, азот, висмут и железо, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств и термостойкости, он дополнительно содержит молибден, никель, титан, церий и барий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Азот

Висмут

Молибден

Никель

Титан

Церий

Барий

Железо

1178791

Содержание титана него предела ведет к лических включений и выше его верхросту неметалих неблагоприграницам зерен а также появн, а ниже нижнечески не оказыятному размещению по металлической основы лению газовых ракови го предела он практи веет влияние на свой ства чугуна.

55

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов ковкого чугуна, обладающего высокими механическими свойствами и термостойкостью.

Целью изобретения является повышение механических свойств и термостойкости.

Легировапие молибденом приводит к существенному повышению статической 10 прочности и термостойкости за счет образования однородной структуры.

Совместно с никелем оно исключает включения графита и способствует наиболее равномерному их распределению, что проявляет себя при кристаллизации расплава.

Введение молибдена менее

0,03 мас. . не оказывает положительного влияния на свойства чугуна, в 20 частности на его структуру, а выше

0,05 мас. повышает твердость, но при этом снижает пластичность ферритного чугуна.

При легировании чугуна никелем 25 в границах 0,1-2,5 мас. растет число включений углерода отжига и улучшается их форма, при этом увеличивается однородность структуры, а в итоге повышается прочность, ударная вязкость и стойкость к перепаду температур.

Содержание никеля менее 0,1 мас. . мало эффективно, а более 2,5 мас, . экономически нецелесообразно, так как не оказывает существенного влияния на физико-механические свойства .

Присадка титана и азота в указанных пределах способствует образованию мелкодисперсных нитридов титана, которые, являясь тугоплавкими, служат

40 центрами кристаллизации расплава, Одновременно титан служит сильным раскислителем. Все это ведет к формированию однородной мелкодисперсной структуры, что непосредственно положитель45 но сказывается на прочности и вязкости чугуна.

Эффективность влияния процесса легирования на такие физико-механические свойства чугуна, как статическая прочность, относительное удлинение и ударная вязкость чугуна, значительно повышается при модифицировании церием и барием. Это связано с влиянием этих элементов на содержание примесей в расплаве, их ликвацией и переохлаждением жидкого чугуна при затвердевании. Причем барий при графитизирующем отжиге существенно влияет на ферритизацию первичной структцры, способствуя сокращению цикла отжига, Введение каждого из указанных ингредиентов в количестве меньшем, чем нижний предел не обеспечивает рафинирование расплава от таких включений, как кислород и сера. Поскольку содержание данных примесей в расплаве достаточно велико, это отрицательно сказывается на процессе формирования включений графита отжига и металлической основы.

При оптимальных значениях этих модификаторов происходит глубокое рафинирование непосредственно через связывание примесных элементов в соединения (неметаллические включения) правильной шаровидной формы, основная часть которых, особенно большой .величины, коагулируя, удаля-. ется в шлак. Оставшиеся неметаллические включения размером менее микрона выполняют функцию упрочняющих частиц.

Содержание церия и бария выше верхнего предела оказывает отрицательное влияние на свойства чугуна.

В частности, при содержании бария более 0,03 мас. происходит попадание шлака в металл, а церия более

0,05 мас, усиливает карбидостабилизирующее действие, что вызывает увеличение цикла отжига на ферритную .структуру.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения, результаты которых сведены в табл, 1 и 2.

Из анализа следует, что дополнительный ввод в состав ковкого чугуна молибдена, никеля, титана, церия и бария обеспечивает увеличение механических свойств и термостойкости.

1178791

5 с!

".i

I сс 1

1 Ь» 1

I 1 с в !! о о о

an с!

О оо о

» »

О сч

»»

Т ЧР о о

О О

О О

OO с о о о о

Ф

О о сч л

СЬ

» л

» со в \

О а»а ссс о о о

О О О О! л о

» о

»с

1 V

1

1 — ——

v о

1 Э

1 а

an сч

О ь

Д 1

1 и л л

О

Ю

Ю

aI!

» ф

I ф

1 !

» о о в ссс а о о о о

В Ф о о о

Ф о

О ссс аО о о

Ф » Ф о о о ю с \ о.о

» о о

Q t an

Ф Ф Ф ф л у с1

» ссъ и м

В в е е сс о о

Ф о о

an сс о

» »

° с с сч

La в

ФВ ф 1

Ф

1»

1ф о

» ф о о

» о о ссс гЪ О

Ф Ф В о о Г с с! сО л о о о

° »» о о о о о

»» о о о ссс сс

Ф ю о ссс ч с и ссс о

Ф » Ф о о о сп

Г„

I а о

Ф Э » с) сч .э. л л о е

Ф сФ е е

an и са в

° й» сч сч сч с! сч сч сч сч сч

1 в а3 х а х сс ссс о о о о о о о О

Ф о о о

М о

Э х и х

4 о

5 и есс

3 о

1 I3

1-с — -!

4В I

f

v о к

Ф ! аа

a!I w х ! Фv

I CI 1»

1 >с М о1

КЕ 1

Ф

Ф х

1 Й Э

1О

Г

1 Х

I Ca, 1

1 Х

1 I и о о хО

1 Ь ! "3.

1 ХII ! вхй с(i» »»

Са б С» м с к о с! О о л р м л сч сч сч сч сч

I о о. О .О с1 мЪ @

3 в сч 1 е Е

Я С3