Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е „„724593

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дс толнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено.10.06,77 (2l ) 2496067/22-2 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.80. Бюллетень ¹ 12 (51)М. Кл.

С 22 С 37/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669.13-018.2 (088.8) Дата опубликования описания 02.04.80;

Ю. Г. Бобро, С. N. Волошенко, П. В. Пор «ко и А. И. Балуев Ф

Й (и., сф(«;ф ф

Киевский автомобильно-дорожный институт ---(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к изысканию специальных чугунов и мо» жет быть использовано в электротехнической, судостроительной и других областях, где предъявляются повышенные требования к .прочности и, немагнитности иэделий.

Широко известны чугуны, содержащие

Мп, Сс«, Я«, А9 Ст, имеющие

1 10 аустенитную структуру и используемые в качестве немагнитного материала. Магнитная проницаемость (JU ) их состав ляет величину 1,05-1,5 r/Ý,. Чугуны, обладающие «ниже 1,01 г/Э, имеют пониженные механические свойства, в частности низкую прочность.

Известен чугун (1) следующего химического состава, вес. Ъ;

Углерод 2, 1-2,7

Кремний 1, 5-2,0

Марганец 10,0-16,0

Хром 8,0-14,0

Алюминий 0,2-0,3

Бор 0,002-0,003.

Железо Остальное

Указанный чугун имеет следующие физико-механические свойства: предел прочности на разрыв 30-35 кг/мм; т,твердость ЩС 40-45 предел прочности на изгиб 45-55 кг/мм ; р 1,009»1,005 г/Э.

Наличие крупных включений карбида (Fe, Мп, Cv )т С, отсутствие однородной структуры чугуна не позволяет применять его для ответственных деталей, к которым предъявляются повышенные прочностные требования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун $2) следующего химического состава, вес. %:

Углерой 2,8-4,2

Кремний . 1,7»2,8

Марганец 6,0 7,5

Никель 8,0-9,0

Магний Ile менее 0,03

Кальций ) le более 0,2

7245

Редко земельные металлы 0,02 0,12

Железо Остальное . В качестве необязательных компонентов чугун может содержать медь,.серу и фосфор.

Недостатком известного чугуна являеч ся то, что магнитная проницаемость его находится на уровне 1,05 г/Э.

11ель изобретения - снижение магнит1О ной проницаемости при сохранении прочности на том же уровне, Данная цель достигается тем, что чугун, содержаший углерод, кремний, марганец магний, кальций, редкоземельные

15 металлы и железо, дополнительно содержит хром и барий при следуюшем соо ношении компонентов, вес. %:

Углерод 1) 7-3,5

Кремний 0,5 2,5

Марганец 31,042,0

Nагний О,О15-О,О9

Кальций 0,01-0) 12

Хром О, 1-3,О

Барий О) 0001-0, 12

Редкоземельные металлы О, 00 1-0, 1 5

Желе зо Остальное

При этом содержание N q ) Са, Ва)

РЗМ поддерживается на среднем уровне предлагаемых пределов (состав № 4). Г1ри повышенном содержании одного или двух модифицируюших компонентов, например при содержании магния и кальция на верхнем уровне (0,09 и 0,12 вес, %

35 соответственно), содержание бария и P3N может быть на нижнем уровне. Г1ри этом свойства сохраняются достаточно высокими.

93 1

При содержании модифицпруюших компонентов (хотя бы одного из них) ниже нижнего заявляемого предела прочностные характеристики падают. Если количество магния, бария, кальция и РЗМ в чугуне выше заа вляемого верхнего предела, то резко возрастает хрупкость чугуна. Содержание

Мп не должно превышать 42% (верхний предел), в- противном случае в матрице появляются крупные иглообразные включения свободного карбида марганца Nn>C) что приводит к охрупчиванию чугуна. Количество его быстро растет и соответственно возрастает хрупкость. При повышейии концентрации углерода в чугуне выше 3,5% резко падают прочностные характеристики, особенно при содержании Мп на верхнем пределе, Чугун становится очень хрупким и твердым, поэтому применение его нецелесообразно.

При содержании Мп ниже 34% и углерода выфе 3,2% магнитная проницаемость несколько возрастает за счет снижения концентрации марганца в карбиде (Fe> N)))>C и переходе его в ферромагнитное состояние. Поэтому необходимо повышать содержание хрома до 3% при содержании М)) на нижнем пределе 31%, Дальнейшее снижение содержания марганца в чугуне (31%) приводит к резкому возрастанию у, что не устраняется повышенным легированием хрома, Химический состав и физико-механические свойства предлагаемого чугуна и известных P), (2) приведены в таблице, 1

О

О

Ч-(О)

О

О т3 1

О

О

1-

t»

О

О т3

СО

О о т 1 сО

О

О

СО

СО с0

I I

l 1

СО

О

О

О

1

С0

О

CD

О

О

О 1

О

С4

О, О

Я

С

К

О

Ч-

О

О о сО

Т-

О

О

О

О сО

У-

О

СО Ф

О о

СО

° -1

О

CD

О

О

Гc 3

О

Ж

О

I 1

CD

1-(О

О -

О О

О О

1-

Т

О

О

О

I 1

О

l I

Я

О

0) О

С4 Ф

О

С0

СО сО

CO Л

О) СО

Ю р< о

CD

Щ

О

О сО -

О

1-1

О

О

Я

О

О т-1

О

О

1-1

О

О"

724593

l С4

tQ . rl

О О

cQ а

o o

О О сО

o o

o o

Т-) 3-

СО 00

О cu

СО СО

Я

С

О О

СМ

О О

o o

o" o

О} 1

О О

Й o o

3 .Я СО

К О О

О сО О

Ñ ) О О

О1 сО т 1

С0 СО

И

o o

1- Т

СО с

СО t

Ч ) 0C3 -

o o

o" o

tQ г

СО

o o

o o

Л CD

О е Ь

o o

С 4 СО Е О

ИOÎО

1-1

o o

o o сО (D сО ОО

Л

c0 lQ

С

С4 т.1 с0

Я С

СО

СО

0,0 15-0,09

0,01 0,12

0,001-0, 15

О, 1-3

0,0001»0, 12

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 459627, кл. С 22 С 27/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 348635, кл. С 22 С 37/00, 1972.

7 724593 ф о р м у л а изобретения Магний

Кальций

Чугун, содержаший углерод, кремнпй1 Редкоземельные марганец, мажий, кальций, редкожмель- металлы ные металлы и железо, о т л и ч a - Хром ю ш и и с я тем, что, с целью снижения Барий магнитной проницаемости прй сохранении Железо прочности на высоком уровне, он допол нительно содержит хром и барий при следуюшем соотношении компонентов, вес»

Углерод 1 7-3,5

Кремний 0,5-2,5

Марганец 31-42

Составитель Г. Дудик

Редактор А. Мотыль Техред О.Андрейко Корректор М. Пежо

Заказ 799/8 Тираж 694 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4