Чугун
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Соцналнстнческнх
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 08. 80 (2I ) 2978134/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки №
С 22 С 37/10
1осударстеенный каинтет (28) Приоритет
Опубликовано 07 . 03. 82 . Бюллетень ¹ 9 по делан изобретений н отнрытнй (53) УДК 669 15-196 (088. 8) Дата опубликования описания 09. 03. 82 (54) ЧУГУН
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава чугуна для изложниц.
Известен чугун 11 следующего хи-мического состава, вес.4:
Углерод . 3,1-3,8
Кремний 2, 3-3,2
Марганец .0,45-0,9
Хром 0,1-0,4
Кальций 0,01-0, 1
Магний 0,02-0,08
1О . Редкоземельные металлы (РЗМ) О,003-0,1
Стронций 0,005-0,2
Алюминий 0,005"0,2
Железо Ост ал ь ное
Чугун предназначен для тонкостен-. ных литых изделий, применяемых в энергетическом машиностроении. 8 данном чугуне для повышения плотности и ударостойкости отливок вводят стронций и алюминий. Однако для отливок толщиной 20, 50 и 100 мм он не применяется.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту явля" ется чугун (21 следующего химического состава, вес. Ф:
Углерод . 2,7-4,3
Кремний 1,4-3,5
Магний 0,01-0,04
Кальций О, 08-0, 3
Редкоземельные металлы 0,01-0, 12
Железо Остальное
8 качестве примесей чугун содержит, вес.3:
Марганец не более 0,3
Хром не более 0,1
Сера не более 0,02
Фосфор не более 0,14
Недостатком известного чугуна является низкая пластичность, высокая степень отбела.
Снижение степени отбела и получение стабильной структуры чугуна может быть достигнуто в результате применения элементов графитизатоооа баТабли ц а 1
Содержание компонентов, вес
Чугун
5! Mg Са РЗМ Ва Sr Fe
Известный
3,2 2,4 0,03 0 12 0 05
Остальное
Предложенный
2,7 3,0 0,005 0,09 0,01 0,02 0,01 Остальное
3,5 2,1 0,03 0,05 0,06 0,.06 0,04
42 15 001 002 012 009 006
3 91082 рия и стронция. Обладающие высоким сродством к сере эти элементы обессеривают чугун и способствуют увеличению усвоения глобулизирующих графит элемейтов - магния, Р3М.
Цель изобретения - повышение пластичности, снижение степени отбела при сохранении прочностных свойств.
Для достижения указанной цели чугун, содержащий углерод, кремний, маг-30 ний, кальций, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит барий и стронций при следующем соотношении компонентов, вес.l:
Углерод 2,7-4;2
Кремний 1,5-3,0
Магний 0,01-0,05
Кальций 0,02-0,09
Редкоземельные металлы 0, 01-6, 12 20
Барий 0,02-0,09
Стронций 0,01-0,06
Железо Остальное
Чугун в виде примесей также содержит серу не более 0,02 вес.3 и 25 фосфора не более 0,18 вес.г, алюминия и марганца в сумме не более 1;.
Чугун выплавляется в 50 кг индукционной печи.
В табл, 1 представлен химический зр состав известного и предлагаемого чугунов.
Образцы из указанных чугунов в виде отливок диаметром 20, 50 и 100 мм заливают в песчанные формы. Чугун проверяют на излом.
Данные. по характеристике форм графита, микроструктуре металлической матрицы и механических свойства бурна прочность, относительное удлинение о и твердость ф„ без термической обработки приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, отливки диаметром 50 мм и выше из чугуна по предложенному изобретению обладают незначительной степенью отбела с хорошим сочетанием прочностных и пластических ,свойств, а отливки из известного чугуна для устранения отбела требуют термической обработки.
Дпя устранения отбела в отливке диаметром 20 мм чугун подвергается нормализованному отжигу (нагрев до
950ОС, выдержка в течение 1,3 и 5 ч в печи и охлаждение на воздухе)..
В табл. 3 приводятся данные по характеристике формы графита, микроструктуре и механическим свойствам отливок толщиной 20 .мм после термической обработки.
Как видно из табл. 3, после термической обработки отливки диаметром
20 мм даже при режиме 950О - 1 ч в микроструктуре металлической матрицы нет цементита, тогда как даже после
6-часовой выдержки в печи в микроструктуре известного чугуна сохраняется до 24 цементита.
Ожидаемый экономический эффект от применения чугуна с шаровидным графитом за счет улучшения качества металла может составить 7,5-9,0 руб. на тонну чугуна.
9 1 0829
6gp кг/мм
О.
Нуч
Таблица 2
Чугун СечеМикроструктуры
Механические свойства
Форма графита
Примечание ние образца фер-. Перрит лит !
Цементит
Предложенный
1 20 10 80 10 78
286 ШГ-1
Плохо обрабатывается
50 15 83 2 66,0
100 20 80 †. 59 5
238 ШГ-1
2,0
3,7
229 ШГ1-2
20 12 85 3 71,5 1,0 264 ШГ-1
221 ШГ1-2
207 ШГ1-2.
280 ШГ-1
2 50 20 80 - 60,0
4,2
100. 25 75 — 58,5 5,6
20 5 75 10 79 6
Плохо обрабатывается
3 50
10 85 5 69 5 1 5
15 85 — 61 2 2 5
240 ШГ-1
100
231 ШГ1-2
310 Графита нет Не обрабатывается
301
Извест- 20 . ный
20 80
70 30
100 5 80 15 80
293 ШГ-1
Плохо обрабатывается
Таблица 3
Чугун
Иикроструктура
Механические свойства
Оорма графита
Режим термической обработки
6 РР кг/мм . 4
Фер- Пер- Цеменрит лит тит
61,0
3,5 231
ШГ-1
58,0 8,0 229
56,5
59>0
57 0
ШГ E-2
ШГ1-2
ШГ-1
НГE-2
15 85
25 75
40 60
20 80
30. 70
9,5 217
7,5 207
11,0 201
910829
Продолжение табл. 3
Форма графита
Иикроструктура Иеханические свойства
Режим термической обработки
Чугун
Ilep" Цемен- 6 рр, Ф, лит тит кг/мм 4
Феррит
45 55
10 90
20 80
35 65
5 90 5
15 82 3
?О 70 2
ИГ1-2-3
ШГ-1
ШГ1-2
ЫГ-2
60,6
1,5 240
ЫГ-1
59,5 2,8 237
58,0 2,8 237
ИГ-1
ИГ1-2
Иа гний 0,01-0,05
Кальций 0,02-0,09
Редкоземельные металлы 0,0.1-0,12
Барий 0,02-0,09
Стронций 0,01-0,06
Нелезо Остальное
11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 602591, кл. С 22 С 37/10, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
М 361217, кл. С 22 С 37/00, 1973.
Формула изобретения
Составитель Г. Дудик
Редактор Т. Веселова Техред, Л.Пекарь
Заказ 1049/6 Тираж 657
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушская наб. g. 4/$
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Корректор Г. Решетник
Подписное
Чугун, содержащий углерод, кремний, магний, кальций, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч à ю щ и й-. с я тем, что, с целью повышения пластичности, снижения степени отбела при сохранении прочностных свойств, он дополнительно содержит барий и стронций при следующем соотношении компонентов, вес.4:
Углерод 2,7-4,2 3s
Кремний 1,5-3,0
54,8 12, 0 201
60,8 3,8 234
60 0 7 8 229
57,6 11,0 207