Чугун
Иллюстрации
Реферат
- \
Е I (11665014
ОП ИСАН И
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.78 (21) 2582932/22-02 (51) М Кл
С 22С 37!10 с присоединением заявки №
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79
СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 669.15-196 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. И. Степина, В. B Зотов, О. Ф. Сиренко, С. В. Какушкин, И. С. Кошелев, А. А. Камышан, Л. 3. Барабаш, P. А. Местецкий и А. К. Горб
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (71) Заявитель (54) ЧУГУН
15
Изобретение относится к области металлургического производства, а именно к металлургии сплавов, используемых для изготовления крышек нагревательных колодцев.
Известен чугун следующего химического состава, вес. %:
Углерод 1 — 2,5
Кремний 0,2 — 1,0
Марганец 0,3 в 1,5
Хром 18 — 28
Алюминий 0,5 — 5,0
Титан Не более 0,4
Азот Не более 0,4
Редкоземельные металлы Не более 1
5Келезо Остальное
Такой чугун имеет следующие свойства:
Предел прочности на разрыв, кг/мм 62,7
Относительное удлинение, % 0,8
Относительное сужение, % 0,9
Ударная вязкость, кгм/см 0,76 (1)
Недостатком известного чугуна является низкая термостойкость.
Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес. %:
Углерод 3,0 — 4,0
Кремний 1,5 — 2,5
Марганец 0,3 — 0,8
Алюминий 1,2 — 2,0
Хром 0,05 — 0,60
Кальций 0,05 — 0,10
Титан 0,05 — 0,25 железо Остальное (2)
Этот чугун имеет следующие свойства:
Предел прочности при разрыве, кг/мм 50 — 70
Предел прочности при изгибе, кг/мма 72 — 105
Стр ел а прогиб а, кг/м м 2,7 — 4,0
Твердость НВ, кг/мм 250 †3
Коррозионная стойкость (100 ч) в фенольной среде, потери веса, г/м ч 0,076
Термостойкость до появления трещин, цикл 45 — 55
П р и вес, г/м ч 16
Однако известный чугун в условиях повышенных температур работает неудовлетво25 рительно из-за низкой окалиностойкости и термостойкости.
Целью изобретения является повышение термостойкости.
665014
Редкоземельные металлы 0,05 — 0,10
Железо Остальное
Повышение механических характеристик достигается за счет образования шаровидных включений графита в металлической матрице при введении редкоземельных элементов и кальция, а также высокотвердых дисперсных нитридов титана и алюминия
10 при легировании азотом.
Для получения чугуна были подготовлены пять смесей, отличающихся друг от друга содержанием компонентов (см. таблицу) 3,0 — 4,0
1,5 — 2,5
0,3 — 0,8
1,2 — 2,0
1,1 — 1,6
0,05 — 0,10
0,05 — 0,25
0,05 — 0,20
R » (Э
< о„
Я ) И о а Дим
Ж 1О
v g О л гж со
О а-" а, са
Пик
Химический состав, вес, у, (g
О ао г а
Смесь, №
Мп Al Сг
Са Ti
N РЗМ
0,05 0,050
106 3,5
0,30 1,20 1,10
0,050 0,05
1,50
355
3,00
Остальное
3,6
3,7
3,9
4,0
108
109
112
0,10
0,15
0,20
0,25
3,25
3,50
3,75
4,00
1,35
1,50
1,75
2,00
1,25
1,40
1,50
1,60
367
378
389
400
0,065
0,075
0,090
0,100
0,09
0,13
0,17
0,20
0,065
0,080
0,090
0,100
1,75
2,00
2,25
2,50
0,40
0,55
0,65
0,80
76
78
81
Каждая смесь сплавлялась отдельно в лабораторных условиях в индукционной печи в алундовых тиглях. Образцы для испытания заливались в сухие формы.
Полученные сплавы имели следующие ха- 15 рактеристики механических свойств (см. таблицу) .
Окалиностойкость при 1000 С за 100 ч, привес 8 — 11 г/м ч. Термостойкость, количество циклов до появления трещин
57 — 65.
Как видно из таблицы, величины характеристик механических свойств значительно улучшаются по сравнению с теми же характеристиками у известного чугуна. 25
Более высокие механические свойства чугуна позволяют увеличить срок службы деталей в 1,5 — 2 раза. Технология выплавки данного чугуна не меняется по сравнению с известными. 30
3,0 — 4,0
1,5 — 2,5
0,3 — 0,8
1,2 — 2,0
1,1 — 1,6
0,05 — 0,25
0,05 — 0,10
0,05 — 0,10
0,05 — 0,20
Остальное
Составитель Г. Дудик
Текред А, Камышникова
Редактор 3. Ходакова
Корректор Л. Орлова
Заказ 840/7 Изд. ¹ 327 Тираж 726 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Данная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, хром, титан, кальций и железо, дополнительно содержит редкоземельные металлы и азот при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Углерод
Кремний
Марганец
Алюминий
Хром
Кальций
Титан
Азот
Формула изобретения
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, хром, титан, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости, он дополнительно содержит редкоземельные металлы и азот при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Углерод
Кремний
Марганец
Алюминий
Хром
Титан
Кальций
Редкоземельные металлы
Азот
Железо
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии № 50-8975, кл, 10J 174, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР № 548163, кл. С 22С 37/10, 1977.