Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей металлических форм и металлооснастки. Цель изобретения - повышение жидкотекучести, трещиностойкости и стрелы прогиба. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: C 3,3 - 3,6

SI 2,21 - 2,5

MN 1,03 - 1,30

AL 0,003 - 0,009

CA 0,002 - 0,03

TI 0,002 - 0,03

РЗМ 0,008 - 0,02

N 0,007 - 0,02

FE остальное. Изменение в предложенном чугуне содержания C,CA, TI и AL позволило повысить жидкотекучесть в 1,23 - 1,88 раза, трещиностойкость в 1,8 - 3,0 раза и стрелы прогиба в 1,84 - 2,1 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680367/02 (22) 13.04.89 (46) 07.08,91, Бюл. ¹ 29 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Б,К.Святкин, M,È.Êàðïåíêî, M.Á.Åãîðîва. С.M.Áàäþêîâà и А.M.Àíèêèí (53) 669. 15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 834197, кл. С 22 С 37/00. 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 815066, кл. С 22 С 37/10, 1979. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления металлических форм и деталей модельно-литейной оснастки, подвергающихся термическим ударам и изнашиванию при сухом трении.

Цель изобретения — повышение жидко текучести, трещиностойкости и стрелы прогиба.

Введение алюминия раскисляет и модифицирует расплав, повышает жидкотекучесть, трещиностойкость, пластические и технологические свойства. Нижний предел концентрации алюминия принят с концентрацией 0,003 мас., при которой отмечается повышение пластических и технологических свойств чугуна. Верхний предел (О;009 мас. ) ограничен концентрацией, выше которой повышается пористость, склонность к пленообразованию и

„„ „„1668457 А1 деталей металлических форм и металлооснастки. Цель изобретения — повышение жидкотекучести, трещиностойкости и стрелы прогиба. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас,%: С

3,3-3,6; Si 2,21-2,5; Мп 1,03-1,30; Al 0,0030,009; Са 0,002-0,03; T i 0,002-0,03; P 3 M

0.008-0,02; N 0,007-0,02, Fe — остальное. Изменение в предложенном чугуне содержания С, Са, Tl u Al позволило повысить жидкотекучесть в 1,23-1.88 раза, трещиностойкость в 1,8-3,0 раза и стрелы прогиба в

1,84-2,1 раза. 2 табл. трещинам, что снижает технологические свойства.

Азот в количестве 0,007-0,02 мас,% измельчает структуру, образуя нитриды, служащие дополнительными центрами графитизэции, способствует повышению износостойкости, трещиностойкости и технологических свойств. При концентрации азота до 0,007 мас. его влияние на дисперсность структуры, пластические и технологические свойства недостаточно, а при увеличении его концентрации более 0,02 мас.% повышается содержание неметаллических включений по границам зерен. что снижает трещиностойкость, стабильность структуры, технологических и служебных свойств.

Введение редкоземельных. металлов и кальция обусловлено их высокой химической активностью и модифицирующей способностью, вызывающей повышение

1668457 компактности графита и неметаллических включений, очистку границ зерен структуры и увеличение пластических, технологических и служебных свойств. Нижние их пределы приняты с концентрацией (0,008 мас.% редкоземельных металлов и 0,02 мас.% Са), при которых отмечаются улучшение компактности графита в структуре и повышение технологических свойств. При концентрации менее нижних пределов модифицирующий эффект проявляется недостаточно, а технологические и служебные свойства низ-, кие.

Содержание марганца повышено до

1,03-1,3 мас.% на основе экспериментов и с целью увеличения термической стойкости, однородности структуры, технологических свойств и износостойкости. При концентрации марганца до 1,03 мас.% однородность структуры, технологические свойства и износостойкость недостаточны, а при увеличении концентрации более 1,3 мас.% увеличивается отбел и снижаются пластические и технологические свойства.

Содержание углерода и кремния обеспечивает образование перлитной матрицы и исключение образования эвтектического цементита в структуре, который снижает

-ехнологические свойства.

1итан введен KBK микролегирующий и графитизирующий комп JHBHT, способствующий и:. вышению пластических и технологических войств чугуна, При его концентрации более 0,08 мас.% возрастает количества неметаллических включений по

r раницам зерен, снижается компактность графита и технологические свойства. При его концентрации до 0,002 мас.% недостаточны термическая стойкость, сог ративляем ост ь эрозионному и з н осу и удароустойчивость.

Пример. Опытные плавки чугунов проводят в открытых индукционных печах с кварцитовай футеровкой. В качестве шихтовых материалов используют литейные чугуны, чугунный лом 17а, стальной лом 1А, 75%-ный азотированный ферромарганец

ФМп75Н, ферросплав ФСАКР10Н (ТУ 14-5.152-83) и ферротитан ФТИ,.О (ГОСТ 476180), Ферромарганец ФМп75Н вводят в печь, а ферротитан и модифицирующий ферросплав — в литейный ковш при выпуске расплава из печи. При температуре

5 1380-1390 С производят заливку расплава в . песчано-глинистые формы для получения заготовок 30 и 40 мм, технологических . проб и металлических форм.

В табл,1 приведены химические соста10 вы чугунов опытных плавок, Жидкотекучесть чугуна определяют на спиральной технологической пробе Кери, а трещиностойкость — на звездообразной технологической пробе высотой 146 мм. Износ при

15 сухом трении определяют на радиальных цилиндрических образцах 1 0 мм на машине

М1-1М, а удароустойчивасть — на вертикальном копре па известной методике. Эксплуатационную стойкость определяют по

20 стойкости металлических форм (кокилей), а остаточные термические напряжения — на решетчатых технологических пробах.

В табл.2 приведены механические и технологические свойства отливок из чугунов

25 опытных плавок.

Как видно из табл.2, предлагаемый чугун благодаря изменению соотношения углерода, «альция, титана и алюминия обладает более высокими жидкотекучестью

30 — в 1,23-1,28 раза, трещиностойкостью — в

1,8-3 раза и стрелой прогиба — в 1.84-2,1 раза.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, 35 марганец, алюминий, кальций, титан, редкоземельные элементы, азот и железо, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести, трещиностойкости и стрелы прогиба, ан содержит компоненты в сле-:

40 ду. ощем соотношении, мас.%:

Углерод 3,30-3,6

Кремний 2,21-2,5

Марганец 1.03-1,30

Алюминий 0,003-0,009

45 Кальций 0,002-0,03

Титан 0,002-0,08

Редкоземельные элементы 0,008-0,02

Азат 0.007-0,02

Железо . Остальное

1668457

1668457

Таблица 2

Составитель Н.Косторной

Техред М.Моргентал Корректор М.Попо

Редактор E.Ïàïï

Производственно-издательский комбинат "Г :.атент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 2629 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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