Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургю и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в УСЛОВИЯХ износа. Цель - улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости. Новый чугун содержит коьтоненты в следующем соотношении , мас.%: углерод 2,5-3,6; кремний 2,8-4,0; марганец 0,2-0,5; ванадий 2,0-3,4; медь 0,1-1,5; магний 0,04-0,06; РЗМ 0,03-0,1; фосфор 0,3- 2,5; стронций 0,05-0,10; железо - остальное . Дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронция обеспечивает одновременное повышение жидкотекучести с 850 до 1130-1250 мм, снижение скорости износа с 5 до 1,1- 2,5 мг/мин и себестоимости 1 т отливок с 739 до 489-674 руб. за счет вывода никеля из состава чугуна. 1 табл. (Л to 00 со со

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 22 С 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3902316/22-02 (22) 29 ° 05.85 (46) 15.02.87. Бюл. У 6 (7l) Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения (72) В.Н.Жариков, Л.В.Перегудов, Г.С.Сосновская и М.М.Малашин (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 602590, кл. С 22 С 37/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Il 322394, кл. С 22 С 37/10, 1971. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в,.SU.„1289903 А 1 условиях износа. Цель - улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Х: углерод 2,5-3,6; кремний 2,8-4,0; марганец 0,2-0,5; ванадий 2,0-3,4; медь 0,1-1,5; магний

0,04-0,06; РЗМ 0,03-0,1; фосфор 0,32,5; стронций 0,05-0,10; железо — остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронция обеспечивает одновременное повышение жидкотекучести с 850 до 1130""1250 мм, снижение скорости износа с 5 до 1,12,5 мг/мин и себестоимости 1 т отливок с 739 до 489-674 руб. за счет вывода никеля из состава чугуна.

1 табл.

1289903

55

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок, работающих в условиях износа.

Цель изобретения — улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного применения, в результате которых были полученные данные сравнительного анализа свойств чугуна.

Выбор граничных пределов компонентов обусловлен следующим образом.

При содержании углерода менее

2,5Х отмечается отбел чугуна, ухудшение обрабатываемости, снижение прочностных характеристик.

Содержание углерода выше 3,67 превышает предел растворимости его в предлагаемом чугуне. Избыток углерода выделяется в виде включений, обуславливающих снижение прочностных характеристик, При содержании в чугуне ванадия в пределах 2,0-3,4Х образуются карбиды ванадия, происходит упрочнение матрицы чугуна карбидами. При введении в чугун ванадия менее 2,07 износостойкость чугуна уменьшается вследствие отсут< твия карбидов ванадия.

При содержании ванадия в чугуне более 3,47. износостойкость увеличивается незначительно, но снижается жидкотекучесть данного чугуна и значительно увеличивается отбелираемость и твердость.

Содержание в чугуне редкоземельных элементов в пределах 0,03-0,17 способствует мелкодисперсному равномерному распределению в нем структурных составляющих перлита и цементита., Кроме того, введение Р3М в указанных пределах раскисляет чугун, очищая границы зерен от окислов, способствуя тем самим как повышению жидкотекучести чугуна, так и его— прочности.

Присадки РЗМ, как инокулирующих элементов, одновременно влияют на рост дополнительных центров кристаллизации, измельчая зерно, и препятствуют развитию зон транскристаллизации.

Введение в известный чугун РЗМ в количествах менее 0,037 существенного влияния на повышение технологических свойств чугуня не оказывает, а содержание РЗМ выше О,!7, нецелесообразно, так как приводит к значительному удорожанию чугуна без заметно5 го повышения его технологических свойств.

Содержание в чугуне 0,3-2,5Х фосфора способствует более высокой износостойкости чугуна и жидкотекучести °

При содержании фосфора в чугуне менее О,ЗХ отмечается снижение жид— котекучести и износостойкости.

При введении в чугун фосфора вы15 ше 2,57. ухудшаются прочностные свойства чугуна, увеличивается его твердость.

Стронций введен в состав чугуна для повышения графитизирующей способ20 ности сплава, а также измельчения эвтектических зерен металлической основы и сетки фосфидной эвтектики.

Особенно эффективно совместное влияние стронция с Р3М, обладающие высоким химическим сродством к кислороду и сере.

Для обеспечения модифицирующего действия стронция остаточное его содержание в чугуне должно быть не ниже 0,057.

Меньшее содержание этого элемента не обеспечивает образования дополнительных центров графитизации и не оказывает заметного влияния на колиЗ5 чество и размер эвтектических зерен.

Содержание стронция выше верхнего предела (0,17) вследствии ограниченной его растворимости в чугуне приводит к микроликвации данного элемен40 та по границам зерен, снижению механических свойств и к значительному удорожанию чугуна.

Были изготовлены три плавки предлагаемого чугуна, два состава чугуна

45 ниже нижнего и выше верхнего предела содержания компонентов и состав чугуна-прототипа, Чугун плавили в индукционной печи. ЛПЗ-б7. Для определения жидкотекучести заливали спиральную пробу.

Износостойкость определяли скоростью весового изнашивания образца при трении скольжения в паре с закаленным диском из стали 45.

Составы чугунов и результаты испытаний в сравнении с известным чугуном приведейы в таблице.

12 чугуна.

Содерканне компонентов, мас.з

Чугун илкоекуесть, м,лрн

340оС коость есо8 7 1.)я

Cr Fe

1 «;

Яг ого ананваня, г/мн

Иэвестный

4,0 3,35 0,7 4,0 0,08 0,15 0,05 0,03 0,74 - 1,0 О, I Осталь- 850 5,0 739 ное

Лредпагаемый I

760 6,0 419

l)30 2,5 489

1250 1,4 609

2,21 2,33 0,2 1,52 О,) 0,) 0,01 0,02 0,01 0,01

253286022>05010300400301005

3,)5 3,4 0,3 2,94 O,l 1,26 0,06 0,06 0,83 0,08

° I

674

960 1,8

3,55 3,9 О ° 5 3,36 0,1 2,5 0,06, 0,09 1,5 О,) 853

2,2 0,2

4,0 4,3 1,0 4,0 О,I 3,0 0,06 0,2

Составитель Н. Косторной редактор Н,Киштулинец Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

«ИМЮ

Заказ 7872/26 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Как следует из данных таблицы,, дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронция обеспечивает по сравнению с известным одновременное улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости

Формула и з обретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, медь магний, редкоземельные элементы и железо, отличающийся тем, что, с целью улучшения жидкотекучести и

89903 4 износостойкости и снижения себестоимости, он дополнительно содержит фосфор и стронций при следующем соотношении компонентов, мас.7.-.

5 Углерод 2,5-3,6

Кремний 2,8-4,0

Марганец 0,2-0 5

Ванадий 2,0-3,4

Медь 0,1-1,5

10 Магний Оь 04-0,06

Редкоземельные элементы 0,03-0,1

Фосфор 0,3-2,5

Стронций 0,05-0,10

I5 Железо Остальное