Чугун
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к металлургии , в частности к изысканию коррозионно-стойких чугунов. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости чугуна в среде расплавленного алюминия. Предложенный чугун содержит, мас.%: углерод 2,5 - 3,2; кремний 1,5-3,5; марганец 0,5 - 0,8; алюминий 1,5-3,5; хром 0,5-0,8; ниобий 0,3-0,5; железо и примеси остальное . Использование предлагаемого чугуна позволит увеличить срок службы тиглей, приценяющихся в проце - се прозводства алюминиевого литья, на 202. 3 табл. SS
СО0Э СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУ6ЛИН (g1)5 С 22 С 37/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4710308/02 (22) 26.06 ° 89 (46) 07.06.91. Бюл, 1;- 21 (71) физико-технический институт
AH БССР и 11-й Государственный подшипниковый завод (72) В.И,Гуринович, Л.З.Писаренко, В.Ф.Лисицын, В.Н.Силивончик и Г.Т.Дударчик (53) 669.13.018(088.8) (56) Бобро 1Э.Г. Жаростойкие и ростоустойчивые чугуны. — Машгиэ, 1960, с . 148-1 57.
Патент ПНР F. 92048, кл. С.22 С 37/10, 1977.
Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию коррозионностойких чугунов.
Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости чугуна в среде расплавленного алюминия.
Чугун,содержаций углерод, кремний, марганец, хром, алюминий и железо с примесями дополнительно вводится ниобий при следуюцем соотношении компонентов, мас.,!:
Углерод 2,5-3,2
Кремний 1,5-3,5
Марганец 0 5-0,8
Алюминий 1,5-3,5
Хром 0,5-0,8
Ниобий 0,3-0,5
Железо и примеси (сера до 0,12 мас.."., „.,SU„„1654 5 А 1 (54 ) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию коррозионно-стойких чугунов. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости чугуна в среде расплавленного алюминия. Предложенный чугун содержит, мас.Х: углерод 2,5—
3,2; кремний 1,5-3,5; марганец 0,5
0,8; алюминий 1,5-3,5; хром 0,5-0,8; ниобий 0,3-0,5; железо и примес . остальное. Использование предлагаемого чугуна позволит увеличить срок службы тиглей, приг еняюшихся в проце се прозводства алюминиевого литья, на 202. 3 табл. фосфор до
0,20 мас."..) Остальное
Пределы по содержанию углерода ограничены исходя из необходимости предотвратить отбел, уменьшить усадку и улучшить обрабатываемость чугуна. При содержании углерода ниже
2,5 мас.X в структуре чугуна появляется цементит, что вызывает сниж".— ние прочностных свойств. Повышение содержания углерода более 3,2 мас.Е приводит к появлению в структуре стали большого количества графитной фазы в виде крупных пластинчатых выделений и, как следствие, к значительному снижению механических свойств.
Марганец при содержании в указанных пределах (0,5-0,8 мас.2) способ-, ствует перлитизации структуры, пре1654365
2,5-3,2 дотвращая появление феррита. Полученwe отливки характеризуются равномер ной структурой по сечению и высокой ростоустойчиностью. В структуре чугунов с содержанием марганца более
0,8 нас.Х наблюдается отбел, что приводит к снижению прочностных свойств.
Уменьшение содержания марганца ниже
0 5 мас.й приводит к снижению ростоустойчивости. Это вызывает повышенное коробление чугунных отливок в процессе эксплуатации при повышенных термпературах.
При содержании алкииния выше
3,5 мас.X и кремния выше 3,5 мас.Х резко понижаются механические свойства сплавов. Это происходит вследствие увеличения доли свободного феррита и графита н структуре чугуна.
При понижении содержания алюминия и кремния ниже 1,5 мас.Х и хрома ниже
0,5 мас.Х резко ухудшается жаростойкость. Введение в состав чугуна хрома в количестве, большем, чем
0,8 мас.Ж вызывает отбел, что ведет . к снижению характеристик прочности.
Ниобий lIpH введении в состав чугуна в количестве 0,3-0,5 мас.X повышает в значительной степени коррозионную стойкость, механические свойства, .способствует равномерному распределению карбидной фазы н структуре сплава.. В количествах, меньших
0,3 мас ° 3,. его влияние незначительно. Добавка ниобия более 0,5 мас,й не целесообразна, так как корроэнонная стойкость практически не изменяется °
Пример. Для подтверждения обоснования выбранных пределов содержания компонентов выплавляют чугуны, химические составы которых представлены в табл. 1, и проводят механические и коррозионные испытания образцов. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Наряду с опытными чугунами проводят выплав1 ку и испытания известного чугуна.
Опытные плавки проводят в индук.ционной печи с кислой футеровкой.
В качестве шихтовых материалов служит чугун ЛК4, стальной лом, чушковый алюминий А99, ферросилиций ФС75, ферросиликохром ФСХЗЗ и феррониобий
ФН4. Феррокиобий, ферросиликохром, ферросилиций подшихтовывают в расплавленный чугун. Алюминий в твердом состоянии вводят в тигель в конце плавки. Температура перегрева сос тавляет 1723 К, температура заливки.
1623-1653 К.
Образцы для испытаний отливают в сухие песчаноглинистые формы. Предел прочности при растяжении (Gs) определяют на стандартных образцах по стандартным методикам. Коррозионную стойкость определяют гравиметрическим методом при испытании образцов диаметром 10 мм и высотой 20 мм в расплавленном алюминии при 1073 К в течение 200 ч. Алюминий, налипший на образцах в процессе испытания, удаляют путем стравления в 102-ном водном растноре NaOH. Жаростойкость определяют гравиметрическим методом по известной методике при 1073 К в течение 200 ч.
Из анализа результатов испытаний, приведенных н табл. 2, следует, что оптимальным комплексом механических и корроэионных свойств обладают образцы предлагаемого чугуна.
Результаты сравнительных испытаний тиглей, изготовленных из предлагаемого и известного чугуна даны н табл. 3.
Приведенные результаты показывают, что предлагаемый чугун по сравнению с известным обладает более высокой коррозионной стойкостью в среде расплавленного алюминия. Это позволяет испольэовать его в качестве материала раздаточных тиглей для плавки алюминия и его сплавов. Алюминиевые отливки, полученные в процессе производства с использованием тиглей иэ предлагаемого чугуна, обладают более высокими прочностными и пластическими свойствами вследствие уменьшения загрязнения алюминия продуктами коррозии, попадающими в расплав в результате растворения стенок тигля.
Формула изобретения
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, хром и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения корроэионной стойкости в среде расплавленного алкииния, он дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении ком1 понентов, мас.Х:
Углерод
1654365
Хром
Ниобий
Желе зо
0,5-0,8
0,3-0,5
Остальное
Таблица 1
1,5-3,5
0,5-0,8
1,5-3,5
Кремний
Марганец
Алюминий
Содержание элементов, мас.7
Состав чугуна
С Al Si
Nb Fe u примеси
2,5
0,4
1,5 1,9 0,5
0,5
Остальное
2,5
3,5
3,0
2,0
1,5 0,8
3,0 0,6
3,5 0,7
2,5 0,6
0,66
3 35
2,65 2,23 0,43
Таблица 2
Состав чугуна
Предел прочности (>, МПа
Твердость
НВ
Жаростойкость а г/м . ч
Скорость коррозии
К, г/м - ч
235
240
0,20
12,6
Таблица 3
Чугун
Твердость
НВ
Предел прочности, МПа
Ресурс работы
Известный
Предлагаемый
240
240 1040-1050
255
260
1200
Составитель Н.шепитько
Редактор Н,Яцола Техред М.Дидык Корректор М. Самборская
Заказ 1932 Тираж 387 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
3
5
Известный
2,8
3,0
3,2
2,6
2
4
Известный
260
255
0,24
0,22
0,18
0,15
0,22
0,8
0,3
0,6
0,4
0,3
0,5
0,4
0 5
10,8
11,5
10,0
10,5
10,3
11 !
11