Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о С (RR

< ). рр Д 170798?

Сеюэ Советсиик

Социанистичесиик

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву г (22) Заявлено 13.06.77 (2! ) 2497895/22-0 (53)M. е(л.

С 22 С 37/08 с присоединением заявки ¹

Ввударетееииьй кааитвт

ЕЕЕР ю лвлам изебретеиий и втерытий (23) Приоритет— (53) УДК 669.784 782 74 24 26 292 295 1 (088.8) Опубликовано 05.01.80. Бюллетень № 1 .l

Дата опубликования описания 08,01.80 (72) Авторы изобретения

Т. С. Ветрова и М. И. Сальман

Уральский научно-исследовательский институт

3 черных металлов (73) Заявитель (54) ЧУГУН

Изобретение относится к области ме. таллургии в частности к изысканию белых кавитационных чугунов.

Известен чугун следующего химического состава, вес.%:

Углерод 1,7-4,0

Кремний 0,1-5,0

Марганец 1,2-10,0

Молибден О, 1-2,0

Медь 2,0-5,0

Элементы из групп: хром, никель, ванадий от следов До 4,0

Железо Остальное (1).

В зависимости от содержания марганца чугун имеет мартенситную или аустенитную матрицу, Приведенный состав чугуна предложен дляиспользованияв литомсостоянии.

Вследствие низкой технологической пластичности, обусловленной, главным образом, присутствием 2-5 вес,% меди, он не может быть прокован без разрушения до степеней укова 4 и более.

В то же время высокая кавитационная стойкость может быть получена только в хорошо прокованном состоянии.

Наиболее близким к описываемому

5 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес.%:

Углерод 3,0-3, 3

Кремний 0,8-1,2

t0

Марганец 0,4-0,8

Никель 0,05-0, 15

Хром jlo 0,1

Ванадий О, 1-0,25

Титан 0,05-0, 15

Железо Остальное (2 j.

Известный чугун представляет собой серый чугун с пластинчатым графитом, применяется при отливке железнодорожных колес. Кристаллизация углеродсодержащей фазы в виде графита обусловлена высоким содержанием графитизирующих элементов (С 3,0-3,3%; Qi 0,81,2"o) в сочетании с низким содержа707

3 нием карбидообразующих элементов (С - до 0,1%; %11 0,4-0,8,о, М0,1

0,25%), Это обеспечивает отсутствие отбела в отливках.

Недостатками чугуна являются низкая технологическая пластичность .и. кавитационная стойкость после горячей дефор-. мации.

Целью изобретения является повышеwe технологической пластичности и кавитационной стойкости после горячей деформации.

Эта цель достигается тем, что чугун, включающий углерод, кремний, марганец, никель, хром, ванадий, титан, и железо содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Углерод 1 8-2 8

Кремний 0,4-0,6

Марганец 5,0-10,0

Никель О, 1-2,0

Хром 0,5-2,0

Ванадий 0,2-0 4

Титан 0,03-0,1

Железо Остальное

Титан в количестве 0,03-0,1 вес.% в сочетании с ванадием в пределах 0,2

0,4 вес % оказывает благоприятное вли яние на макроструктуру отливки, измель чая ее зерно, значительно сокращая зо ну столбчатых кристаплов. В результате его пластичность возрастает до величины у р, превышающей 0,9. Это нозволяет деформировать литые заготовки до степени . укова 4;. и более без разрушения. При содержании титана менее

987 4

0,03 вес.% его модифицирующее влияние недостаточно и заготовку. удается продеформировать без разрушения до величины укова 2,5. При содержании титана более 0,1 вес.% пластичность чугуна резко снижается, р рсоставляет всего

0,62, что не позволяет деформировать заготовку без трещин.

В этом случае образцы испытыва пГ на кавитационную стойкость в литом состоянии.

Предлагаемый чугун отличается термодинамической стабильностью в отношении графитизации . Это гарантирует от появления графита как в структуре отливки, так и в процессе последующей деформации и термической обработки.

Это весьма важно для достижения высокой кавитационной стойкости, а также 0 для пластичности, поскольку белый чугун обладает более высокой пластичностью в обиасти температур горячей деформации по сравнению с чугунами, содержащими в своей структуре графит.

Структура чугуна после горячей деформации, представляет собой мелкозернистую (балл 8-9) аустенитную матрицу с диспергированными в ней включе30 пнями раздробленного эвтектического цемента и обеспечивает повышенную проч.ность и высокую кавитационную стойкость.

В таблице приведены химические составы и свойства известных и предлагаемого чугуна.

° о

Щ

С ) о

С 4 о

Я

1! с4 (О, т.4

С4

03 с4

5!

С0

g

®3 й! !

Я о о

8) о о и

lQ о г4, О

t0

\! о!

О

О

Т- о

О о

tQ о

t»

Щ о

С4

tQ Ф

О Ф о

Щ

О (О

О

tQ с4

CQ я о о

1 ) 7079Я7

СЧ о, о

CV °

0 ( Ф

o o

С

e. o

o o

СЯ 1 cg, 0 О о

СЧ

"о о сч сЧ О

O С4 о

° -!

CD (О tQ о о

6) с! с4 сЧ

7 . 707

Повышенная технологическая пластич ность предлагаемого сплава позволяет получить на образцах деформированного чугуна кавитационную стойкость, превышающую стойкость известного чугуна в

4-20 раэ.

Предлагаемый чугун в деформирован ном состоянии имеет следующие свойства:

Твердость НВ:, 311-456

-2.

Предел прочности, кгlмм 64-86

Потеря массы, мг . 8-22

Исследования, проведенные на литых . и деформированпых, образцах марганцо вистого чугуна в широком диапазоне ш= гирования хромом, никелем и другимиапементами, показали, что для всех исследуемых составов кавитационная стой- . кость чугунов в прокованном состоянии значительно выше, чем для литых чугунов. При этом уровень кавитационной стойкости литых марганцовистых чугунов не достигает уровня стойкости деформированных чугунов при любом сочетании легирующнх элементов.

9,87 8

Формула изобретения

1,8-2,8

0,4-0,6

5,0-10,0

О, 1-2,0

0,5-2,0

0,2-0,4

0,03-0,1

Остальное

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США % 2215740, кл. 75 — 12 5 1957.

2. Авторское свидетельство СССР

_#_ 309972, кл. С 22 С 37/08, 1969.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель хром, ванадий, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения технологической пластичности н кавитационной стойкости после горячей деформации, он содержит компоненты в следующем соот1 » ношении, вес.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель Хром

Ванадий

Титан

Железо

Составитель Г. Дудик

Редактор О. Филлинова Техред H. Бабурка Корректор Н Задерновская:

Заказ 8441/25 Тираж 694 . Подписное

UHHHIM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4