Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ф твой.;моквя ® Б

Союз Советскими

Социалистических

Республик

ОПИСА

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

8192 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 02. 79 (21) 27276 с присоединением заявки МЯ (23) Приоритет

Опубликовано 230181.Бюллетен

Дата опубликования описания 2 3

22 С 37/10

Государственный комитет

СССР по.делам изобретений и сткрытн Й

K 669.13-018..2(088.8) (72) Авторы изобретения

B,А. Купряшин, В.A. Грачев, A.A. Жуков и В.В. Спасский (71) Заявитель

Пензенский политехническии институт (54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию новых видов чугунов с минимальной склонностью к отбелу, повышенными механическими свойствами и термостойкостью,используемых для литья в металлические формы ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания, кокилей и т.п.

Известен чугун с малой величиной ледебуритного отбела, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий и кальций и железо,1) .

Однако, этот вид чугуна может выплавляться лишь в индукционных печах с нейтральной или основной футеровкой, кроме того, чугун имеет повышенную нестабильность механических свойств.

Известен чугун следующего химического состава, вес.Ъ: углерод 3,04,5; кремний 0,5-1,8; марганец 0,10,6; алюминий 0,5-0,9: магний 0,030,1; железо - остальное. Он обладает повышенной термо- и окалиностойкостью (2)..

Однако этот чугун имеет склон. ность к отбелу при литье в металлические формы, а также требует специальных мероприятий по его модифицироваиию магнием.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является чугун, содержащий (вес.Ъ) углерод 2,8-4,0; кремний 1,5-2,6; марганец 0,2-1,2; алюминий 0,06-0,6; кальций 0,04-0,1; церий 0,01-0,06; железо — остальное.

Чугун имеет низкую чувствительность

10 к отбелу (3) .

Однако у этого чугуна недостаточно высокие механические свойства и термо тойкость.

Цель. изобретения — получение чугуна без ладебуритного отбела при литье в металлические формы, повышение его механических свойств и термостойкости.

Для достижения поставленной цели

20 исходный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, кальций, церий и железо, дополнительно легируют медью нри следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

25 Углерод 2,6-3,0;

КРемний 1,8-2,5-, Марганец 0,6-0 8

Церий 0,05-0,12;

Алюминий 1,6-3,5;

30 1,2-1,8;

798192

Предлагаемый чугун

1 2 6 1 8 О 6 3 5 О 2 О 12 1,2 46 2 28 О 235 3

2 2 6 2 О О 6 2 2 О 2 О 1 1 4 55 О 36 8 210 6

3 2,6 2,5 0,6 1,6 0,1 0,055 55,5 31,0 210 5

4 2,8 2,5 0,8 2,2 0,2 0,09 1,8 64,0 38,8 240 5

5 3 О 1 8 О 6 3 О О 1 О 05 1,8 58 5 34 О 210 5

1,3

1,8

70 с 1,0 (1i0 (1i0 с 1,0

<1,0

2,0

1,15

1,8

1,10

2,2

1,2

1,2

2,0

Иввестныя чугун (3

38,0 29,0 180 2,2

1,5

Π8 Π4 Π1 Π05 — 36 0 19 5 190 2 5

0,8 0,6 0,1 0,05 — 42,5 22,5 185 2,0

1,5

7 3,2 2,5

6 3,2 1,5

1,0

Кальций 0,1-0,2;

Желеэр Остальное

fIpимеси: сера — не более 0,02%, фосфор — не более 0,1%.

При этом должно выдерживаться соотношение Са/С! = 1,8-2,2. 5

Термостойкость исходного чугуна увеличивается за счет структурной стабилизации металлической матрицы с помощью меди; а указанное соотношение AГ и Си позволяет получить оптимальное, с точки зрения устойчивости структуры, содержание т-фазы, дополнительно оказывающей благоприятное влияние на структуру.

При одержании A 0 ниже 1,6% и меди ниже 1,2%, наличие у -фазы не обнаруживается, а термостойкость чугуна падает.

Пример 1. Чутун плавили в индукционной печи ИСТ-006 с кислой футеровкой. После получения расплава медистого чугуна и перегрева его до 1500 С вводили алюминий в виде чушек под слой покровного шлака.

Перед выпуском металла его модифицировали смесью силикокальция и ферро- 25 церия. Разливку осуществляли обычным способом.

Отбел по международной пробе оказался нулевым и в предлагаемом и в известном чугуне. 30

Термостоикость определили путем нагрева образца диаметром 10 и длиной 150 мм непосредственным пропусканием электрического тока до со= 900 С и охлаждением в проточной воде до

18"С. Предлагаемый чугун показал стойкость по первой трещины терми6 2,8 2,5 0,8. 0,2 0,1 0,05 ческой усталости в 82 цикла (в среднем); а известный чугун - 47 циклов.

Чугун СЧ18-36 ваграночной плавки показал термостойкость 24 цикла.

Пример 2. Чугун плавили в вагранке. В ковш, подогретый С помощью газовых горелок, поместили мелкие куски электролитической меди и алюминия марки AO. Смесь модификаторов — силикокальция и ферроцерия давали на желоб при выпуске ь.еталла. После перемешивания металла и скачивания шлака производили разливку. Заливались образцы на отбел и отливки металлических форм в мастеркокили. Анализ показал нулевой отбел, равномерную структуру по сечениям отливки. Стойкость кокилей из предлагаемого чугуна возросла в среднем в 3,5-4,2 раза.

Результаты испытаний основных свойств известного и предлагаемого состава чугуна приведены в таблице.

Как видно из таблицы, вели ина ледебуритного отбела у обоих чугунов минимальна, а механические свойства и термостойкость у чугуна с предлагаемым составом значительно лучше, чем у известного.

Применение чугуна с указанным соотношением ингредиентов для получения ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания методом литья в кокиль позволит при развесе литья менее 20 кг получить экономию в среднем 15-20 руб на тонну годного литья за счет уменьшения брака по отбелу и повышения срока службы термически нагруженных деталей.

798192

Составитель Г. Дудик

Техред Т.Маточка Корректор Н. Григорук

Редактор А. Судын

Заказ 9955/32

Тираж 692 Подписное

ВНИИПИ 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

Формула изобретения чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, кальций, церий и железо, о т л и ч а ю— щийся тем, что, с целью повышения механических свойств и термостойкости, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ

Углерод 2,6-3,0;

Кремний 1,8-2,5

Марганец 0,6-0,8, Алюминий 1,6-3,5, Медь 1,2-1,8, Кальций 0,1-0,2, Церий 0,05-0,12, Железо Остальное, причем, соотношение кальция к церию составляет 1,8-2,2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 40-й международный конгресс литейщиков, М., НИИМаш, 1973,с ° 158.

2. Авторское свидетельство СССР

9 550454, кл. С 22 С 37/10, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 592864, кл. С 22 С 37/10, 1975.