Немагнитный с повышенным содержанием марганца чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(g(-?I5 о,, класс, 0, Я )/gag

g00 у ((Я ABTOPt HOf ВВЙДЕТЕЛЬСТВО ЯХ ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ немагнитного с повышенным содержанием марганца чугуна.

К авторскому свидетельству В. G. Менкина и Б. Е. Сомика, заявленному 2 июня 1931 года (заяв. свид. № 89407, с присоединением заявки от 31 декабря 1931 года (спр. о перв. № 100776).

Приоритет по и. п. 1, 3 и 5 — от 2 июня 1931 года, à rio и. п. 2 и 4 — от 31 декабря 1931 года.

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 сентября

1933 года.

I .В определенных областях электромашиностроения и электроаппаратостроения вместо цветных металлов и сплавов находит себе широкое применение немагнитный чугун. В настоящее время известны следующие сорта немагнитного чугуна: английский, под названием

No — Nag, содержащий 10% Ni и 5% Мп, немецкий, содеРжащий 3 — 3,5о о С, 2 — 25% Si, 8 — 9% Мп и 45 — 5% N1 и чугун, содержащий 2 — 4% % и от

2 до 4% Nn, который должен быть подвергнут предварительной закалке с-высоких температур для получения аусте-нитовой структуры.

Химический состав предлагаемого немагнитного чугуна может колебаться (в зависимости от применения) в следующих пределах: углерода от 3% до 4%; кремния от 2% до 4%; марганца от 6% до 9%; меди от 3% до 5%;: хрома-Oт 0 до 1,5%;

В качестве состава, при котором все перечисленные ниже, свойства достигают наивыгоднейшего значения, можно назвать следующий: около 3,5% С, 3,5% Si, 8% Мп, 5% Сп и 1% Cr. Чугун указанного примерного состава, отлитый в земляную или песчаную форму, имеет серый излом и обладает, по данным авторов, следующими свойствами.

Магнитная проницаемость — 1,3 — 1,5, рЯ удельное электросопротивление 220 сма, устойчивость магнитных свойств до 400 С, твердость по Бринелю—

120 †1, - сопротивление изгибу в около 25 кг/мма.

Обрабатываемость предлагаемого чугуна. режущими инструментамн не хуже; чем у обыкновенного серого чугуна, а нарезка получается с весьма чистой поверхностью.

Абсолютные значения указанных свойств зависят от скорости охлаждения йри отливке, а следовательно, от способа отливки и толщины стенок изделия, Указанные выше свойства получаются при от Мвке в земляную или песчаную форму прй толщине стенок изделия больше 4 — 6 мм. При меньшей толщине стенок, а также при отливке в металлическую изложницу, чугун получается белым или половинчатым, благодаря чему значительно хуже обрабатывается или совсем не обрабатывается, а также обладаег большей магнитной проницаемостью, так как содержит нераспавшиеся карбиды. В этом случае свойства чугуна могут быть улучшены путем термической обработки, заключающейся .в нагреве до 900 — 1000; выдержке при этой температуре от 1 до 4 час. (в зависимости от размеров и от состава) и последующем охлаждении на воздухе.

На абсолютные. значения свойств описываемого немагнитного чугуна, в особенности же на,его электросопротивление и обрабатываемость, влияет также форма гяафита, причем наиболее выгодной является форма жил, получаемая непосредственно при застывании чугуна, I а наименее выгодной †фор гнезд, получаемая при термической обработке чугуна, застывшего белым (углерод отжига). Однако, жилистая форма графита менее выгодна для механических свойств. .Поэтому, в тех случаях, когда к чугуну предъявляют повышенные требования в отношении механических свойств, наиболее желательна комбинированная форма, графита;

Из сказанного следует, что немагнитные чугуны, содержащие меньше 3,5% С и

3% Si, которые, как показали исследования авторов, всегда застывают белыми или половинчатыми, для получения наилучших для них свойств требуют применения указанной выше термической обработки. Необходимо только отметить, что при этом обрабатываемость будет тем хуже и электросопротИвление тем ниже, чем больше графита будет в форме п(езд. В качестве примера предельного сыпучая можно указать на чугун состава:

4% С, 2% Si-, 8% Мп и 5% Си, который, застыв белым и будучи затем подверг/ нут терметической обработке, с трудбм обрабатывается режущими инструментами. Электросопротивление его составляет 94 р.Я1см . Микроструктура его состоит из основной аустенитной массы и графита в вид@ гнезд.

Г

Из указанных свойств особое внимание обращает на себя высокое электросопротивление (220 в литом состоянии), которое почти в,два раза превосходит таковое для существующих сортов немагнитного чугуна и в два раза выше со- противления нихрома, что делает егоособо пригодным материалом для мощных реостатов.

Необходимо указать, что предлагаемыйнемагнитный чугун дешевле существующих, так как совершенно - не содержит никкеля..

Введение специальных примесей можно производить либо в чистом виде, либо в виде лигатур. Медь можно давать в ковш. Отливка может производиться из тиглей или из вагранки.

Дополнительные исследования изобретателей показали, что медь проявляет свое основное действие уже при содержании ее в чугуне в количестве меньшем 3%. Так, например, немагнитный чугун, содержащий 3,5% углерода, 3,0% кремния, 8,0% марганца и 1,5% меди, обладает проницаемостью 1,2 (измерение производилось абсолютным методом на торсиде) и при этом хорошо обрабатывается режущими инструментами. Объясняется это тем, что медь, к к показали -исследования, не только не способствует, а даже препятствует графитизации, а понижающее ее вЛияние на критические точки сказывается в достаточной степени при меньших ее содержаниях, O

Дальше оказалось, что при выплавке изделий из немагиитного чугуна поверхность последних может получаться нечистой, благодаря выделению значительного количества спели. Поэтому оказалось желательным вводить в чугун до 1% фосфора.Наконец, исследования показали„ что интервал температур при термической обработке может быть расширен в обе сторонь|, а именно от 800 до 1100, с соответственным изменением продолжительности выдержки. Понижение температуры ниже 800 не рекомендуется, так как чугун может получить частичный отпуск и сделаться магнитным.

Изобретатели предлагают вводить в немагнитный, с повышенным содержанием марганца, чугун от 3 до 4% углерода,-от 2 до 4% кремния с- добавкой от 6 до 14% марганца и до 3% меди.

Кроме того, в состав чугуна дополнительно входят хром в количестве до 1,5% или же фосфор в количестве до 15%

В случае частичного или полного отбеливания изделия из чугуна подвергают термической обработке, состоящей в нагреве до 800 †11 с 1 — 4-часовой выдержкой и последующим охлаждением на воздухе.

Предмет изобретеи ия, 1. Немагнитный с повышенным содержанием марганца чугун, втличавщийап. тем, что он содержит б — 9О(, Мн и 3—

5еJ, меди при содержании углерода 3 — 5 а и кремния. 2 — 4%.

2. Видоизменение чугуна но п. 1, отличающееся тем, что содержание марганца в нем колеблется в пределах 6 — 14 ), а содержание меди от 1,5а, и не превышает 3 )е.

3. Видоизменение чугуна по п. п. 1 и 2, втличающвеая дополнительным введением хрома в количестве до 1,5о а.

4. В состав чугуна по п. п. 1 — 3 введение фосфора в количестве до 1,5%.

5. Термическая обработка чугуна по п.п. 1 — 4, для случая частичного отбеливания отливок, состоящая в на-греве до 800 †11 Ц с 1 — 4-часовой выдержкой и последующим охлаждением на воздухе.

Редактор И. Ф. Альишулер

Гип. <Искра».