Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Допоолнительное к аат. сеид-ау (22) Зейэлено 140478 (21) 2624378/22-02 с присоединением задеки йо (23) Приоритет

Оттубликовано 2 50 L80. Бюллетень Н9 3

Дата олубликоеаннв описанив 2 5.0180

Савв Советских

Социалистических

Ресвублик

«11711148 (51) М. Кл.

С 22 С 35/00

3 осударетвенный аомнтет. СССР но делам нзобретеннй н отарытнй (53) УДК 66 9. 15 .

1 96 (088 8) (72) Авторы

В.Г.Горенко, И.Г.Раздобарин, В.Д.Краля и В,И.КОрниенко

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЧУГУН

Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, в частности к получению иэиосостойких чугунов.

Известен чугун 1 1.1 состава,вес.Ъ:

Углерод 3,0 -3,4

Кремний 1,3 -1,6

Марганец 0,8 -1,1

Хром 0,25 -0.45

Никель 0,2 -0,3

Бор 0,015-0,045

Титан 0,02 -Ор07

Медь 0,02 -0,03

Фосфор до 0,15

Сера до 0,12

Железо Остальное

Однако при изготовлении крупных деталей с большой толщиной стенок иэ данного чугуна в его микроструктуре карбидная фаза выпадает в виде крупных включений, что обуславливает повышенную хрупкость и вследствие возможного выкрашивания карбоидной фазы и действию выкрошенных частиц как абразива) пониженную износостойкость чугуна. Кроме того, чугун данного состава имеет сравнительно невысокие прочностные свойстваг предел прочности при растяжении

21 — 23 кгс/мм, предел прочности при изгибе 49-51 кгс/мм .

Цель изобретения — повышение прочНОСТНЫХ СВОЙСТВ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что чугун дополнительно содержит теллур, барий и бериллий при следующем

СООтношении компонентов, вес .Ъ:

Углерод 2,8 — 4,2

Кремний 1,0 -2,6

Марганец 0,3 -1,2

Хром 0,03-0,6

Никель 0,1 -0,9

Медь 0,1 -2,0

Титан 0,02-0,1

БОР 0,01-0,06

Теллур 0,01-0,04

20 Б р"й 0,01-0, 06

Бериллий 0,01-0,015

Железо Остальное

Чугун может содержать примеси, вес.Ъ: до 0,1 серы; до 0,1 фосфора.

Дополнительное введение в состав чугуна теллура, бария и бериллия связано с их положительным влиянием на измельчение микроструктуры чугуна, повышением его прочностных свойств и особенно иэносостойкости.

711148

Комп

4,12

3,87

4,2

2,8

3,36

3,15

Углерод

Кремний

1,46

1,22

1,0

2,6

1 35 с

0,87

1,54 .

0,44

0,94

0,3

1,2

1,05

Марганец

Хром

Никель

Медь

Тит ан

0,54

0,82

0,42

0,28

1,84

0,09

0,018

0,6

0,28

0,03

0„42

0;9

0,1

0,28

0,21

0,08 0,24

0,38

0,1

2,0

0,03

0,1

0,02

0,07

0,03

0,052

0,06

0,01

0,042

0,02

Бор

0,01, 0,038

0,02

0,04

Теллур

Барий

Бериллий

Сера

Фосфор

Железо

0,052

0,04

0,018

0,13

0,09

0,06

0,01

0 15

0,01, 0,07

0,1

0,1

0,09

0,1

0,8

0,11

0,11

0,1

0,1

0,12

Остальное

Остальное

Остальное

Осталь- Остальное ное

Остальное

Введение теллура повышает износостойкость чугуна и его прочностные свойства (в связи с уменьшением размеров и улучшению формы включений карбидоборидной фазы). При содержании его в чугуне меньше 0,01% он практически не оказывает заметного действия на указанные свойства, а при его содержании больше 0,04% наблюдается повышение хрупкости чугуна, Введение бария способствует уменьшению содержания в чугуне серы и газов и повышает его износостойкость и прочностные свойства. Кроме того, барий уменьшает склонность чугуна к отбелу, предотвращает появление карбидных фаз при кристаллизации и 15 тем самым приводит к получению металлической основы чугуна мелкодиа,персной формы. При остаточном содержании в чугуне бария 0,01% проявляется его положительное влияние на свойства 20 чугуна, а содержание 0,06% вполне достаточно и дальнейшее увеличение его концентрации экономически нецелесообразно.

Введение бериллия в состав чугуна д5 оказывает дегаэирующее и модифицирующее действие, способствует измель« чению карбидных фаз н повышению дисперсности перлита с одновременным повышением его прочностных свойств и износостойкости.Оптимальное содержание в чугуне бериллия 0,01-0,15% (при введении бериллия меньше 0,01% наблюдается только слабое дегазирующее действие.его,а при введении свыше

0,15% происходит медЛенное повышение свойств) °

Содержание серы и фосфора (при" меси) определяется исходным составом чугуна и составом и действием вводимых добавок.

Пример. Чугун плавят в индукционной печи. Вес плавки 30 кг.

Для более эффективного усвоения бериллий вводят в чугун перед заливкой в ковш (для охраны внешней среды от загрязнения бериллий вводят в стальных ампулах) . Отливают опытные образцы из составов (см, табл. 1) исследуемых чугунов — для физико-механических испытаний стандартные, для определения иэносостойкости специальные бруски (200xl00x150) и проводят сравнительные испытания физико-механической прочности и абразивной стойкости. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Абразивная стойкость оценивалась по результатам испытаний в среде абразивной эмульсии (80% абразива).

Т а б л и ц а 1

711148

Таблица 2

Формула изобретения

2 21 9 48 8 195

1,14

34,3 — 67,3 224

1,84

69,1 206

70,3 207

69,3 203

33,1

1,91

34,2

1,97

33,1

1,88

Составитель. Т.Платицина

Редактор О.Колесникова Техред Q.Чужик Корректор А.Гриценко

Заказ 8600/18 Тираж .694 Подписное

ПНИИПИ 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

1 20,8 49 7 187 1,07

Результаты испытаний показали, что предложенный чугун с доставками теллура, бария и бериллия обладает повышенной прочностью, пластичностью и абразивной стойкостью.

Предел прочности на разрыв предложенного чугуна по сравнению с известным на 11-13 кгс/мм выше, предел прочности на изгиб на

17-20 кгс/мм, твердость на 1540 кгс/мм, а относительная износостойкость на 70-85%.

Чугун технологичен при выплавке, обладает высокой жидкотекучестью и незначительной усадкой, что позволяет рекомендовать его для получения износостойких деталей сложной5 "онфигурации.

Экономическая эффективность за счет повиаения износостойкости в

1,6-1,7 раза и прочностных свойств чугуна s 1,5-1,55 составит 4,95,4 руб. на 1 т годных отливок.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, титан, бор, железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств и износостойкости, он дополнительно со20 держит теллур, барий и бериллий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 2,8 -4,2

Кремний 1,0 -2,6

25 Марганец 0,3 -1,2

Хром 0,03-0,6

Никель 0,1 -0,9

Медь 0,1 -2,0

Титан 0,02-0,1

30 0,01-0,06

Теллур 0,0.1-0,04

Барий 0,01 0,06

Бериллий 0,01-0,15

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 432222, кл. С 22 с 37 00,