Чугун для отливок

Чугун для отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве деталей, работающих в условиях износа при высоких температурах. Цель изобретения - повышение усталостной прочности, уменьшение графитовой пористости и газовых раковин в отливках. Новый состав чугуна содержит, мас.%: C 3,1-3,8

SI 1,4-2,5

MN 0,3-0,8

CR 0,4-0,8

NI 0,06-0,50

CU 0,5-1,5, TI 0,03-0,08

V 0,05-0,30

CE 0,005-0,05

B 0,003-0,009

FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна B и повышение в нем содержания CU обеспечили повышение усталостной прочности в 1,6-1,65 раза, а также исключили образование графитовой пористости и газовых раковин в отливках. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

КСПУ1Ь ЛИК (д1) 4 С 22 С 37/1О

0 Я063843 "„-в Д11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rIO ИЭОБРЕТЕКИ 1М И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4170803/23-02 (22) 04.01.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (71) Московский автомобильный завод им, И.А. Лихачева и Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (72) Я,Г. Клецкин, М.М. Левитан, А.Г. Османцев, В.М. Павлиский и В.П.Муравьев (53) 669. 15- Г96 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 329237, кл. С 22 С 37/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 867942, кл. С 22 С 37/10, 1979.

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

Цель изобретения — повышение усталостной прочности, уменьшение графитовой пористости и газовых раковин в отливках.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемо го состава обусловлен следующим.

При содержании титана более 0,08Х в чугуне образуются газовые раковины, „.SU„„15042 0 A 1

2 (54) ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве деталей, работакнцих в условиях износа при высоких температурах, Цель изобретения — повышение усталостной прочности, уменьшение графитовой пористости и газовых раковин в отливках. Новый состав чугуна содержит, мас.Х: С 3,1-3,8; Si 1,42,5; Мп 0,3-0,8; Cr 0,4-0,8; Ni 0,060,50; Си 0,5-1,5; Ti 0,03-0,08;

Ч 0,05-0,30; Се 0,005"0,05; В 0,003О,б09; Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна В и повышение в нем содержания Сп обеспечили повышение усталостной прочности в 1,61„65 раза, а также исключили образование графитовой пористости и газовых раковин в отливках. 1 табл. что связано с заметным повышением растворимости газов, особенно водоро,да, в жидком чугуне. При концентрации титана менее 0,03Х не образуются включения, содержащие данный элемент, что приводит к снижению усталостной прочности.

При содержании хрома менее 0,4Х образуется мало карбидов и много графита, выкрашивающегося при механической обработке, а при концентрации данного элемента выше 0,8Х карбидов образуется более 10Х, а их величина превышает 60 мкм.

3 1504280

При содержании бора менее 0,003Х. его влияние, связанное с инокулирующими действием нитридов и карбонитридов этого элемента, а также его поверхностно-активными свойствами, не проявляется °

При концентрации бора свыше 0,009Х резко увеличивается количество карбидов и графита, а также размеры вклю-10 чений этих фаз.

При содержании углерода и кремния ниже нижнего предела резко увеличивается количество карбидов и их раэме"

pbt, а количество графита и его раэ- 15 меры становятся меньше оптимального уровня.

При превышении углеродом и кремнием верхнего предела, наоборот, увеличивается количество включений графи- 20 та и их размеры, а количество карбидов и их размеры резко уменьшаются, При содержании марганца, никеля и меди ниже нижнего предела не обеспечивается необходимый уровень легирования, что приводит к снижению усталостной прочности. При повышении содержания данных элементов выше верхнего предела резко усиливается их графитизирующее влияние, что при- 30 водит к заметному ухудшению свойств.

При содержании ванадия менее

0,05Х он не оказывает полезного влияния на свойства чугуна, которое заключается в образовании мелкодисперс- 35 ныл включений (нитридванадиевае упрочнение) и повышении стабильности карбидной фазы. При содержании ванадия более 0,30Х резко увеличивается количество карбидов и их размеры, а 40 усталостная прочность падает.

При содержании церия менее

0,005Х он не влияет на количество эвтектических ячеек и не обеспечивает, таким образом, требуемого сочетания карбидов и графита; при концентрации церия свыше 0,05Х начинает проявляться его отбеливающее действие.

Чугун выплавляли в индукционной тигельной печи и сливали в ковш при

1480-1500 С. Образцы и отливки заливали при 1380-1440 С. Элементы вводили в чугун в виде соответствующих стандартных ферросплавов и в чистом виде (никель, медь) . Церий вводили в виде силикомишметалла цериевой группы.

Усталостную прочность определяли при симметричном изгибе образцов ф 9 мм. База испытаний 5х10 циклов, Склонность чугунов к образованию графитовой пористости и газовых раковин оценивали по состоянию рабочей поверхности отливок гильз цилиндров после их механической обработки.

Химический состав известного и предлагаемого чугуна и уровень их свойств приведены в таблице.

Как следует из таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна бора и повышение в нем содержания меди обеспечили повышение усталостной прочности (б ) в 1,6-1,65 раза, а также исключили образование графитовой пористости и газовых раковин в отлив-. ках.

Формул а изобретения

Чугун для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, титан, ванадий, церий и железо, отличающийся тем,что, с целью повьппения усталостной прочности, уменьшения графитовой пористости и газовых раковин в отливках, он дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 3, 1-3,8

Кремний l,4-2,5

Марганец 0,3-0,8

Хром 0,4"0,8

Никель 0,06-0,50

Медь 0,5-1,5

Титан 0,03-0,08

Ванадий 0,05-0,30

Церий 0,005-0,05

Бор 0,003-0,009

Железо Остальное в качестве примеси фосфор до

0,2 мас.Х и серу до 0 15 мас.Х, 1504280

Хииичес»ий состав, нас. I ! 1" (".1

Колиg->

1>Ч1 а

Чугун 1" 1 )" Р)"

С Si Hn ристост

ИввестwA 3 50 2,00 0,60 0,40 0 30

0,30 0,05 0,15

0,02 " Остальное

86 Есть

0,10

Предлагае>ее1

Ф

Сплав содерзит такие 0,10I фосфора и 0,062 серь>.

Составитель Н. Косториой

Редактор Н. Киштулинец .Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор М. Пожо

Заказ 5217/30 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 вариант а

3,10 1,40 0 30 0 40 0,06

3,45 1,95 0>55 0,60 0,28

3>80 2,50 0 > 80 0,80 0,50

0,50 0,03 10,05

1,00 0,05 0,17

l,50 0,08 0,30

0,005 0,003

0,030 0,006

0,050 0,009

Наличие графито вод по142 Нет

138 Нет

139 Нет

VCCTdO гааовых ра ковии