Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Институт проблем литья АН Украинской Р =:.".,;. у ., " / . 1 (73) Заявитель (54) ЧУГУН!

Изобретение относится к изысканию новых чугунов, применяемых в машиностроении и может быть использовано в изделиях с химически стойкими эмалевыми покрытиями, работающих в агрессивных средах.

Наиболее близким к, изобретению явля- . ется чугун $1) следующего химического. состава, вес.%:

Углерод 3,3-3,7

Кремний 1,9-2,5

Марганец 0Ä5=0,7

Фосфор go 0,3

Сера Йо 0,1

Железо Остальное

Недостатком известного серого чугуна под эмалирование является его низкая механическая прочность в литом: состоянии и особенно низкая в готовых иэделиях вследствие воздействия термических режимов эмалирования. Прочность чугуна на разрыв в эмалированных чугунных иэделиях снижается до 9-13 кгlмм .

2 мель изобретения - повышение механических свойств в отливках чугуна под эмалирование.

Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец и желеМф дополнительно содержит магний, кальций, редкоземельные металлы, теллур и титан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 2,2-3,8

Кремнйй 2, 2- 3,6

"-Марганец 0,2-0,7

Магний 0,006-0,06

Кальций . 0,06 0,3

Редкоземельные металлы 0,05 0,3

Теллур О, 00 1-0;01

Титан 0; 25-0155

Железо Остальное

Чугун получают путем модифицирования алектронечного чугуна, выплавляемого на базе чушковых чугунов марок ЛКОПК4, с помощью Ре-S -Mg-Cg - лигатур.

Йобавку РЕ в виде псрошка вводят сов

47. 4 эмалировочные свойства предлагаемого чугуна становится малоэффективным.

Повышенные механические свойства чугуна в зависимости ог состава лигатуры обеспечиваются при максимальном содержании одного из элементов-сфероидиэаторов (J6g, Сс», РЗМ) и минимальном содержании остальных двух. Наиболее благоприятное влияние на эмалируемосгь чугуна оказывает суммарное наличие элементовсфероидизагоров при среднем их содержании по отношению к нижнему и верхнему пределам. При содержании IN/ ниже

0,006, Са ниже 0,06 и Р3М ниже

0,05% их сфероидизирующее влияние на форму графита в чугуне практически неощутимо и механические свойства предлагаемого чугуна в этом случае не превышают уровень механических свойств известного чугуна, отвечающего марке

СЧ 18-36. Увеличение содержания hhg, СО и РЗМ соответственно, сверх 0„06;

О,З и О,З% сопряжено с появлением в отливках структурносвободного цементига и увеличением усадочных пороков в литье, что приводит к невозможности испольования литых изделий под эмалирование.

В табл. 1 приведены составы известного и предлагаемого чугуна.

Габлица 1

Плавка

Предкагаемый

0,06

0,08

2,82 0,35 Оэ060

2,20

3,80

2в20 Оэ20 0106

3,60 0,43 0,018

0,30

2,75

3,32 3,27 0,70 01025 Ов16

Известный S

3,36 2,23 0,65 предлагаемого чугунов после термообрабогки

3 8234 местно с дробленной лигатурой, а чистый о1 демодифицирующих примесей Щ присаживаюг в тигель печи перед модифицированием. Расход «игатур (марок ЭКМК-1-6 по ТУ 14-5»39-74 и цр.) составляет

1,5-3,0% от BBc8 KIQQcoFo чугуна.

Предлагаемый для эмалирования состав чугуна отличается ог известного серого чугуна наличием элементов - сфероидизаторов графита, способствующих повышению его механических свойств, а также содержанием специальных нримесейТЕ и Те, вводимых для регулирования эмали- ровочных свойств чугуна (окисляемости, коэффициентов термического расширения, прочности сцепления и др.), и обеспечивающих надежное и стабильное качество эмалевого покрытия на отливках. Лля нейтрализации вредного влияния Т1 на форму графита в чугуне применяются лигатуры, содержащие РЗМ в количестве

4-12%. Поэтому увеличение содержания

Ti вьгле верхнего предела в предлагаемом . составе чугуна приводит к существенному снижению механических свойств чугуна.

Аналогичное влияние оказывает содержание 16 более 0,01%. При недостаточном содержанииТ (ниже 0,2$%) и Те (ниже

0,001%) их регулирующее действие на,1

В табл. 2 представлены механические свойства и микрострукгура известного и

0,05 0,001 0,25 0,02 0,06

0,30 О,О 10 0,55 0,03 0,20

0,10 0,005 0,39 0,03 0,10

0,22 0,007 0,48 0,02 0,15

0,10 0,31

823447

Таблица 2

Плавка,М бц, кг/мм

olк HB

/см кгlмм

60,5 12,0 8,4

215

45,6 5,3 6,0

220

Предла- 2 гаемый

50,2 6,9 7,3

203

41,0 8,0 6,8

Известный

12,4, 170

Механические свойства

Как видно из табл. 2, механические свойства предлагаемого чугуна после ог-. жига на ферритную структуру близки к маркам высокопрочного чугуна ВЧ 45-5 и ВЧ 42-12 по ГОСТ-70 и превышают прочностные свойства применяемого серого чугуна в два и более раэ.

Термосгойкость эмалевого покрытия, на отливках арматуры иэ предлагаемого чугуна во всех случаях оказывается удовлетворительной, как при стандартных условиях испытаний (после 3-х дневной ввшежки 3 геплосмены от 200 С с последующим охлаждением в воде),, гак и при ужесточенных условиях (5-6 геллосмен от 200 и 250 С после вылежки), После испытаний на термосгойкосгь из» менения в качестве эмалевого покрытия. на отливках (трещины, сколы) не наблюдаются..

Применение для эмалирования чугуна предлагаемого состава с повышенными( механическими свойствами позволяет снизить вес эмалированных изделий в.1,5Микроструктура по ГОСТ

3443-77

Фе 100%. Графит шаровидный, компактный и вермикулярный (70е20э10%)с Гф 6в9112в13)

Грвз 25-90; Г 10. Фе 100%. Графит компактный, разорванный, вермикулярный (40,25,35%). Гф 6,9,11; Граз .

45-90э Г 12.

Фе 100%. Графит вермикулярный, компактный, шаровидный (40,35, 25%). Гф 6,9-13; Граэ 45-180;

Г 12.

230 Фе 100%. Графит вермикулярный, компактный, шаровидный (45,35, 20%). ГФ 6,9-12 Граф 45-180:

Г12.

Фе 100%. Графят среднепластин.чатый, завихренный и гнеэдообразный. Гф 2,4; Гр 3; Граз 180;

Г12. з 2 раза и повысить эксплуатационные па-. раметры (по reMtteparype и давлению) арматуры и аппаратуры с химически стойким эмалевым покрыгйем на 50-100%, приблизив их к параметрам стальных иэ делий.

Ф.о р м у л а и э о б pere н и я

Чугун; содержащий углерод, кремний, марганец и железо, о т л и ч а ю щ и й- с я тем,-что, с цель1о повышения меха.-нических свойств в отливках под эмалирование, он дополнительно содержит магний, кальций, редкоземельные металлы, геллур и титан при следующем соотношении ком- . понентов, sec,%:

Углерод 2,2-3,8

Кремний . 2,2-3,6

Марганец 0,2-0,7

Магний . 0,006-0,06

Кальций 0,06-0,3

Редкоземельные металлы 0,05-0,3

823447

Т ел л

Титан

Мвлеэо

0,001-0,01

0,25-0,55

Остальное

Источники информации„ принятые во внимание при экснертиэе

1. ОСТ 26-01-1-70.

Составитель Г.Дудик

Редактор Г. Кацалан Техред Л.Пекарь ... КорректорЕ. Рощко

Закаэ 2009/34: Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий-.

113035, Москва, %35, Раушскаи наб., д. 4/5

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