Чугун
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок доменных печей. Цель изобретения - повышение ударной вязкости и термостойкости. Чугун содержит, мас.%: C 1,7-2,2 SI 0,5-1,5 MN 0,6-1,2 CR 22-26 MO 0,3-0,6 V 0,3-2,0 NI 1,5-2,5 CU 1-3 BA 0,02-0,09 MG 0,02-0,1 FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна CU, BA и MG позволяет повысить ударную вязкость в 1,9-2,4 раза и термостойкости 2-2,9 раза. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 37 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
{21) 4424007/23-02 (22) 12.05,88 (46) 07.02.90. Бюл. И - 5 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханизация" (72) M.M. Шурапей, Б.А. Кириевский, Л.Б. Гольдштейн, В.П. Бурба, Л.Ф, Боков, А.Н. Веселовский, Ф.И. Аридов и В.П. Пархоменко (53) 669.15-196(088.8) (56) Чугун 4х28. ГОСТ 7769-82.
Авторское свидетельство СССР
Ф 973655, кл. С 22 С 37/10, 1982.
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для деталей доменных печей.
Цель изобретения — повышение ударной вязкости и термостойкости.
Высокие показатели ударной вязкости и сопротивления термической усталости достигаются тем, что дополнительный ввод в известный сплав меди с одновременным увеличением содержания никеля до 2,5 мас.% способствуют образованию в структуре чугуна значительного количества легированного аустенита, повьппающего ударную вязкость и сопротивление термической усталости, сохраняя : при этом высокую твердость.
При содержании никеля менее . 1,5 мас.X количество образующегося
„„SU„„. 1541299 А 1 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок доменных печей. Цель изобретения — повьппение ударной вязкости и термостойкости.
Чугун содержит, мас.%: С i 7-2,2;
Si 0,5-1,5; Ип 0,6-1,2; Cr 22-26;
Мо 0,3-0, 6; V О, 3-2, 0; Ni 1,5-2 5;
Си 1-3; Ва 0,02-0,09; Mg 0,02-0,1;
Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Си Ва и И8 позволяет повысить ударную вязкость в 1,9, 2,4 раза и термостойкости в 2-2,9 раза. 2 табл. в структуре чугуна аустенита незначительно, поэтому показатели ударной вязкости и сопротивления термической усталости невысокие. При содержании никеля более 2,5 мас.% за счет обра- СЛ зования большого количества аусте- п@Ь нита резко снижаются твердость и из- п носостойкость чугуна. Ю
Введение меди менее 1,0 мас.Ж Ж (в сочетании с 1,5-2,5 мас.% никеля) ц не дает существенного прироста ударной вязкости. Верхний предел содержа ния меди 3,0 мас.Ж связан с ограничен-. ной ее растворимостью в чугуне. . Введение магния измельчают структуру, повьппает микротвердость карбидов и матрицы, ее стабильность в от.ливках, а следовательно, износостойкость, трещиностойкость и механические свойства чугуна. Введение магния
1541299 менее 0,02 мас.l не оказывает влияния на свойства чугуна. Верхний предел содержания магния 0,1 мас.7 ограничивается растворимостью в металличес5 кой основе, а также ухудшением литейных свойств.
Барий, являясь эффективным графитизирующим модификатором, связывает серу, кислород и азот в стойкие суль- 10 фиды, оксиды и нитриды, которые увеличивают число центров кристаллиза ции, повышают дисперность структурных
,составляющих чугуна и однородность структуры в различных сечениях отлив- 15 ки. Кроме того, барий усиливает модифицирующее действие магния и позволяет дольше сохранить эффект модифицирования, в результате чего повышаются стабильность микроструктуры и изно- 20 состойкость сплава.
При вводе бария до 0,02 мас. его положительное влияние проявляется слабо, а при содержании более
0,09 мас.7. увеличивается количество 25 выделяемых оксидов, сульфидов и нитридов и понижается износостойкость чугуна.
Таким образом, дополнительный ввод в известный чугун в установленных30 пределах концентрации меди, бария и магния при увеличении содержания ни келя и ванадия позволяет значительно повысить износостойкость его как при истирающих, так и при ударных нагрузках. Кроме того, благодаря высокой ударной вязкости чугун обладает повышенным сопротивлением термической усталости при циклических нагревах и охлаждении.
Для испытаний готовят образцы предлагаемого и известного чугунов.
Выплавку сплавов производят в основной электродуговой печи емкостью
4 т.
При выплавке чугуна в качестве шихтовых материалов используют лом .ниэкоуглеродистой стали, чугуна и феррохром ФХ-003.
По расплавлению шихты и получению
50 результатов химанализа экспресс-лаборатории доводку химсостава металла по углероду, кремнию, марганцу нроизводят боем, электродом, ферросилицием
ФС-.45 и ферромарганцем ФМн 1,0.
Никель H-3 в виде гранул и молибден в виде ферромолибдена ФМ 0556 вводят в печь с основной шихтой, ванадий — в виде феррованадия 757 СТ
СЭВ 264-76 при 1500-1520 С.
Чугун перегревают до 1550-1570 С и выпускают при 1500-1530 С в литейный ковш с магниевой лигатурой ЖКМ-2 и силикобарием.
Пробы для определения ударной вязкости и сопротивления термической усталости отливают в сухие песчаноглинистые формы.
Испытания на сопротивление термической усталости производят нагревом образцов размером 50х70х10 мм в термической печи до 900 С с последующим охлаждением в воде. Результаты испытаний фиксируют по количеству циклов (И ) до начала образования видимой сетки трещин.
В табл. 1 и 2 приведен химический состав и результаты испытаний известного и предлагаемого чугунов.
Таким образом предлагаемый чугун благодаря дополнительному вводу в его состав меди, бария и магния при увеличении содержания никеля и ванадия имеет ударную вязкость в 1,92,4 раза и сопротивление термической усталости в 2,0-2,9 раза вьппе по сравнению с известным чугуном.
Формула изобретения
Чугун, содержаший углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель и железо, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и термостойкости, он дополнительно содержит медь, барий и магний при следующем соотношении компонентов, мас.Е:
Углерод 1,7-2,2
Кремний 0,5-1,5
Марганец 0,6-1,2
Хром 22-26
Молибден 0,3-0,6
Ванадий .0,3-2,0
Никель 1,5-2,5
Медь 1,0-3,0
Барий 0,02-0,09
Магний 0,02-0, 10
Железо Остальное
1541299
Таблица 1
«з Содержание компонентов, мас.Х, в составе чугуна
Компонент известном предлагаемом
3 4
2 5
Остальное
Таблица 2
Характеристики
Показатели для чугуна известного предлагаемого
1 2 3 4 5
Ударная вязкость, кгс м/см 0,38
Число циклов, термосмен (Н„) 9
0 81 0,86 0,93 0,82 0,61
22 . 24 26 19 16
Составитель Н.Косторной
Техред Л.Олийньпс Корректор Л. Патай
Редактор Н. Рогулич
Заказ 266 Тираж 487 Подписное
РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", -r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Молибден
Ванадий
Никель
Медь
Барий
Магний
Железо
2,8
0,5
0,6
26,0
0,5
0,6
0,6
1,6
1,4
0,4
21,. О
0,2
0,2
1,4
0,9
0,01
0,001
Остальное
1,7
1,5
0,6
22,0
0,3
0,3
1,5
1,0
0,02
0,02
Остальное
2,0
0,8
1,0
26,0
0,6
1,2
2,0
2,2
0,05
0,06
Остальное
2,2
0,5
1,2
24,0
0,46
2,0
2,5
3,0
0,09
0,10
Остальное
2,3
0,4
1,3
26,9
0,7
2,2
3,0
3,2
0,12
0,11
Остальное