Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства отливок, обладающих высокой кавитационной стойкостью. Цель изобретения - повышение кавитационной стойкости и стабилизация твердости по сечению отливок. Новый чугун содержит, мас.%: углерод 2,5- 3,4; кремний 1,8-2,5; марганец 0,6- 1,5; никель 0,2-0,7; медь 0,2-0,5; цирконий 0,02-0,1; магний 0,02-0,06; кальций 0,02-0,06; иттрий 0,002- . 0,03; по крайней мере один .элемент иэ группы, содержащей церий, лантан 0,02-0,06; свинец 0,05-0,2; титан 0,33-0,65; фосфиды железа 0,06-0,18 и железо остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна РЬ, TL и фосфидов железа, а также повышенное содержание Мп обеспечивает чугуну увеличение кавитационной стойкости чугуна в 1,8-3,7 раза, а также стабилизацию твердости (НВ 248-276) по сечению отливки. 2 табл. о (Л кэ ;О 4 СХ) О5 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 22 С 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3939212/22-02 (22) 25.07.85 (46) 07.03.87. Бюл. В 9 (71) Производственное объединение

Гомсельмаш" (72) П.Н.Радьков, М.И. Карпенко, Ф.И.Титко, С.М.Бадюкова и В.M.Måäâåäåâ (53) 669. 15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство .СССР

Ф 648638, кл. С 22 С 37/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 985122, кл. С 22 С 37/08, 1982. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства отливок, обладающих высокой кавитационной стойкостью.

Цель изобретения — повышение кавита„„SU„„1294863 А1 ционной стойкости и стабилизация твердости по сечению отливок. Новый чугун содержит, мас.Е: углерод 2,$3,4; кремний 1,8-2,5; марганец О,о1,5; никель 0,2-0,7; медь 0,2-0,5; цирконий 0,02-0,1; магний 0,02-0,06; кальций 0,02-0,06; иттрий 0,0020,03; по крайней мере один .элемент иэ группы, содержащей церий, лантан

0,02-0,06; свинец 0,05-0,2; титан

0,33-0,65; фосфиды железа 0,06-0,18 и железо остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна РЬ, Ti и фосфидов железа, а также повышенное содержание Мп обеспечивает чугуну увеличение кавитационной стойкости ф чугуна в 1,8-3,7 раза, а также стабилизацию твердости (НВ 248-276) по сечению отливки. 2 табл.

1294863

35 ная вязкость, Фосфиды железа (0,06-0,18 мас.7) способствуют повышению твердости и

45 прочности матрицы, механизм действия которых проявляется в образовании сетки фосфидной эвтектики и повышении твердости матрицы и служебных свойств чугуна. Содержание фосфидов железа определено экспериментально.

S0

При их концентрации до 0,06 мас.7. повышение твердости и ее стабильности незначительное, а при концентрации фосфидов более 0,18 мас.% сетка фосфидной эвтектики становится сплошной, отмечается снижение стабильности механических и служебных свойств чугуна в отливках.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов серых износостойких чугунов, обладающих высокой кавитационной стойкостью. 5

Цель изобретения — повышение кавитационной стойкости и стабилизация твердости по сечению отливок.

Выбор граничных пределов компонентов предлагаемого чугуна обусловлен следующим, Дополнительное введение свинца в количестве 0,05-0,2 мас.7 упрочняет матрицу, микролегирует металлическую основу, повышает стабильность твердости и сопротивляемость межкристаллитной коррозии, что обеспечивает повышение прочностных свойств и кавитационной стойкости. При содержании свинца до 0,05 мас.7 твердость, 20 прочность, сопротивляемость коррозии ! и кавитационная стойкость матрицы недостаточны, а при увеличении концентрации свинца более 0,2 мас.% сни25 жается стабильность твердости, дина-. мической прочности и коррозионной стойкости. чугуна в отливках.

Титан в количестве 0 33-0,65 мас.7 стабилизирует структуру, повышает твердость металлической основы и ее

30 стабильность, упрочняет металлическую основу и способствует повышению сопротивляемости износу и .кавитации.

Содержание титана принято от концентрации (0,33 мас.%), при которой достигается существенное повышение твердости и кавитационной стой-кости и ограничено концентрацией (0,65 мас.7), выше которой отмеча40 ется увеличение содержания неметаллических включений и снижается ударснижены углерода повышен до как при уменьшении рода и дополнительн фидов железа увелич структуре возникает тье в кокиль и сниж структуры.

Содержание други ролегирующих компон ходя из практики пр тационно-стойких чу в кокиль.

Чугун выплавляют дукционных печах из литейных ЛКЗ и ЛК4 ных чугунов И1 и N2 боя. электродов и фе нец, титан и фосфид раздаточные ковши, металлы — непосредс вочные ковши. Угар ратуре чугуна 1410, 16-22%, а свинца 12 о образцов и отливок кокиль.

Коэффициент усво железа при проведен предлагаемого чугун

98%. Фосфиды железа виде с частицами ди вводят в раздаточнь

ro.òèïà емкостью 2 них íà i/3 их объе в измельченном аметром 0,5-3 мм ковши барабанноТ после заливки в а расплавленного иной печи. Для рующей присадки, / анных размеров, осфидов жедеза

536.0-77). идов железа в тов усиливается еделения фосфиах из предлагается коэффициент леза до 67-84%. ии производствен железа вводятв раздаточные в них 1/8 обьема счет заливки металла из индукцио получения микролег измельченной до наз используют брикеты (ГОСТ 20560-81 и 22

При введении фос виде слитков и брик неоднородность расп дов железа в отливк мого чугуна и снижа усвоения фосфидов

Поэтому при проведе ных испытаний фосфи ся в дробленом виде ковши после заливки расплава из печи. 3 последующих порций дит перемешивание р ми железа и обеспеч

В предлагаемом ч верхние пределы кон рода и кремния, так высоких их концентр графит и снижается стойкость. Нижний и ентрации углекак при более циях укрупняется авитационная едел содержания

2,8 ьГас.%, так одержания углем введении фосвается отбел, в цементит при лиется стабильность основных и микнтов принято исизводства кавиунов при литье в открытых иншихты на основе угунов, предельстального лома, росплавов. Сви железа вводят в редкоземельные . венно в разлиитана при темпе430 С составляет

157. Отливки роизводят в ния фосфидов и опытных плавок составляет 97асплава происхосплава с фосфидавается необходи12948

2,8-3,4

1,8-2,5

0,6-1,5

0,2-0,7

0,2-0,5

0,02-0, 1

0,02-0,06

0,02-0,06

0,002-0,03

0,02-0,05

0 05-0,2

0,33-0,65

0,06-0,18

Остальное

Та блица 1

Содержание компонента, мас.% в составе

Компонент состава

Извест- 1 ном

3,5

2,6

2,8 3,1

3,4

3,3

Углерод

1,9

2,6

1,7

2,5

2,2

1,8

Кремний

0,6 0,8

Марганец

Никель

1э7

0,2

1,5

0,2

0,9

0,1

0,7

0 5

0,2

0,3

0,2

0,8

0 5

0,4

0,2

Медь

Магний

0,12

0,01

0,06

0,02 0;05

0,02 0 05

0,02 0,03

0,05 0,08

0,02 0,03

0,06

0,11

0,01

0т!

0 05

Цирконий

0,01

0,08

0,06

0,08

Кальций

0,25

0,01

0,2

Свинец

0,06

0,01

0,03

0,03

Церий

0,06

0,02

0,02

Лантан

0,002 0 01

0 05

0,001

0,03

0,05

Иттрий мая равномерность их в расплавленном металле. Однородность отливок и равномерность распределения фосфидов железа в ..асплаве, заливаемого в литейную форму, доетигается и дополнительным перемешиванием в раздаточном ковше после заливки всего расплава, и последующим переливом из раздаточного в разливочный коВш, в который перед разливкой вводятся редкоземель-fp ные металлы.

В табл. 1 приведены химические составы чугунов опытных плавок; а в табл. 2 — механические свойства чугунов в отливках. !5

Как следует из табл. 2, дополнительный ввод в состав чугуна свинца, титана и фосфидов железа обеспечивает повышение кавитационной стойкости в

1,8-3,7 раза и стабилизирует твер- 20 дость по сечению отливки.

Формула из обретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь, цирко63 4 ний, магний, кальций, иттрий, церий и/или лантан, и железо, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения кавитационной стойкости и ста— билизации твердости по сечению отливок, он дополнительно содержит свинец, титан и фосфиды железа при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Медь

Цирконий

Магний

Кальций

Иттрий

Церий и/или лантан

Свинец

Титан

Фосфиды железа

Железо

1294863

Компонент

Содержание компонента, мас.X состава

Известном

0,65

0,33 0,51

Титан

Фосфиды железа— 0,06 0 11

0,18

ОстальОсталь- Осталь-ОстальЖелезо ное ное ное ное

Свойства чугунов в отливках

Показатели для чуг

1 звестого

Переменное сопротивление, ИПа

730 790

705

585

Ударная вязкость, ЩУ /ми

Твердость в центре стенки отливок гильз, НВ

1,65 1,52

1,48

1,35

230-254 248-257 254-265 256-265 2

Твердость на поверхности гильз, НВ

255-295 257-273 259-275 260-276 25

Прочность при литье в кокиль (средняя), /„з

Нестабильность

7180 7270 7312 7318

Кавитационная стойкость, мг/гс в парамасляных средах, загрязненных абразивом при воздейстсии пароводя546 198 166 140 5

128 662 5,45 33 твердости по сечению отливок, Ж (и в

НВ поверх) 1