Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ои952987 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 03.81 (21) 3264101/22-02 .

Р11М К з с присоединением заявки ¹â€”

С 22 С 37/10

Государственный комитет

ССС Р по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230882. Бюллетень №31 (53) УДК 669.13-196 (088.8) Дата опубликования описания 230882 (72) Авторы изобретения

М.И. КаРпенко, Р.Н. Адамович, B.И. дроэдо

A.Ï. Жихарев, A.Ê. Карпов и M.È. Дударева

Гомельский политехнический институт (71) Заявитель (54 ) ВЫСОКОПРОЧНЫЯ ЧУГУН

Изобретение относится.к области металлургии, конкретнее к литейному производству, в частности к изысканию высокопрочных чугунов с повышенными коррозионно-эрозионными свойствами.

Известен высокопрочный чугун, содержащий, .вес.%:

Углерод 3,4 - 3,8

Кремний 1,8 - 2,4

Марганец 0,7 - 1,2

Никель 0,7 - 1,8

Хром 0,15- 0,4

Молибден 0,3 — 1,1

Алюминий 0,1 - 0,3

Медь 0,2 - 0 5

Магний 0,04-0,08

Церий 0,005-0,02

Железо Остальное

При трении со смазкой при наличии абразива относительная износостойкость известного чугуна составляет 1,4 — 1,5 в сопоставлении с эталоном иэ обычного серого чугуна.

Отмечается также возможность исполь зования его для втулок цилиндров двигателей внутреннего сгорания (1) .

Однако этот чугун имеет низкую коррозионну|о стойкость.

Наиболее:близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является высокопрочный чугун, содержащий, вес. %:

Углерод 2,5 - 3,5

Кремний 2,5 - 4,3

Марганец 0.7 - 1,1

Никель Ос7 . 1r7

Хром 0,03 - 0,7

Молибден Оу03 1 1

Алюминий 0,03 — 0,15

Магний 0,03 — 0,08

Ванадий 0,03 — 0,35 . Сурьма 0,03 - 1,15

Церий 0,001 - 0,005

Азот 0 у 01 0 03

Железо Остальное

Этот высокопрочный чугун имеет удовлетворительную стойкость в растворах солей н других агрессивных сред.

Модуль нормальной упругости 1700019500 кгс/мм1 $2) .

Однако при увеличении толщины стенок отливок, особенно более 50 мм, отмечается заметное укрупнение структуры и снижение износостойкости и эадиростойкости. Поэтому литые изделия, работающие в узлах трения с удельными нагрузками от 20 до 50 кгс/см, быстро выходят из строя.

952987

Цель изобретения - повышение износостойкости и задиростойкости.

Поставленная цель достигается тем, что высокопрочный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, 5 молибден, алюминий, ванадий, .хром, сурьму, магний, церий, азот и железо ,дополнительно содержит титан, кальций и стронций при следующем соотношении компонентов, вес.%: 18

Состав чугунов, вес.Ъ

Компоненты

Предложенный

Известный

Углерод

3,0

2,5

3,1

3 5

2,5

4,3

3,4

2,5

Кремний

Марганец

0,9

1,5

0 5

Никель

0,8

0,03

0,8

0,5

0,03

0,17

Молибден

Алюминий

Ванадий

Хром

Сурьма

МагHиfr

0,15 0,03

0,35 Ь,ОЗ

0,11

0,3

0,2

0,10

0,3

0,03

0,7

0,4

0,12

0,3

1,1 0,03

0,08 0,03

0,005 0 005

0 03 0,01

0,6

0, 07

0,3

0,06

0,1

0,06

0,003

0,003

О, 01 4

О, 001

Азот

Титан

Кальций

Стронций

Железо

0,02

0,03

0,03

0,07

0,15

0,02

0,06

0,12

0,01

0,05

0,06

Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Углерод

Кремний

Марганец

Никель .

Молибден

Алюминий

Ванадий

Хром

Сурьма

Азот

Магний

Церий

Титан

Кальций

Стронций

Железо

2 5

2,5

0 5.

0,3

0,03

0,03 0,03

0,03

0,03

0,01

0,03 . 0,0010,03

0,02

0,01

Осталь

3,5

4,3

1Р5

1,5

1,1

0,3

0,3

0,3

0,3

0,03

0,1

0,005

0,15

0,12

0,06 ное

Дополнительное введение 0,03 .0,15 вес.Ъ титана и 0,01-0,06 вес.% . стронция повышает дисперсность металлической основы (перлита), а введение кальция в количестве 0,02

0,12 вес.Ъ способствует измельчению включений графита.

Пример. Чугун выплавляют в дуговых электропечах с перегревом до 1450-1530 С и модифицируют в раздаточных литейных ковшах ем-. костью 1,5 - 3,0 т магнийсодержащими лигатурами (первичное модифицирование) и комплексными модификаторами (вторичное модифицирование) при температуре 1430 - 1480 С. Вместе с комплексными модификаторами в литейные ковши вводят плавиковый шпат, расход которого 0,2 - 0 5% массы металла.

Заливку металла производят при 14001450 С в сухие оболочковые или металлические формы.

В табл. 1 приведены химические составы известного и предложенного чугунов, а в табл, 2 - результаты исследования структуры отливок и определения физико-механических свойств.

Т а б л и ц а 1

952987

Таблица 2

Физико-механические свойства аратеристики структуры угуна по ГОСТ 3443-77 сперсность

OCHOM угуна

Форма включений графита s чугуне

Временное сопротивление, кгс мм

Условный предел коррозионной усталости на базе

10 цик7 лов, кгс/мм

Размер включений графита в структуре чугуна

Время до за,дирооб разова ния при на грузке

50 кгс/см. Ч

Износ при загрязнении смазки абразивом, мкм/ч

Состав чугунов

Известный 114

1,6 П„1,4 Г 90

1,5 П 1,6 Г 90

15 4

Г 10

r 10

0,96

0,92

Известный 118

16,2

Предложенный 1 3.0

Г 45 . Г 11

Г 25 Г 13

2,8 П 1,0

3,6 П 0,3

0,85

17,4

152

18,6

0,62

0,48

18,8

156

Составитель С. Деркачева

Редактор Г. Волкова Техред A.À÷

Корректор В.Вутяга

Заказ 6219/44 Тираж 660

ВНИИПИ ГОсударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Испытания показали; что предложенный чугун имеет более высокие показатели иэносостойкости и может . быть использован для изготовления ответственных отливок с толщиной стенок до 120 мм. Отсутствие отбела значительно расширяет область применения этого чугуна для разностенных изделий, особенно при литье в металлические формы.

Экономический эффект от использования предложенного высокопрочного чугуна для износостойких отливок составляет 23,2 - 41 руб. на тонну 45 годного литья.

Формула изобретения

Высокопрочный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, молибден, алюминий, ванадий, хром, сурьму, магний, церий, азот и железо, о т л и ч à lo шийся тем, 55 что, с целью повышения иэносостой«

4 2 ПА0.5 Грр5 r 12 кости и эадиростойкости, он дополнительно содержит титан, кальций и стронций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 2,5 - 3,5

Кремний 2,5 - 4,3

Марганец 0,5 - 1 5

Никель 0,3 - 1,5

Молибден 0,03 - 1,1

Алюминий 0,03 - 0,3

Ванадий 0,03 - 0,3

Хром Оу03 0,3

Сурьма 0,03 - 0,3

Магний- 0,03 - 0,1

Церий 0,001- 0,005

Азот 0,01 — 0,03

Титан 0 03 - 0,15

Кальций 0,02 - 0,12

Стронций 0,01 - 0,06

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 377393, кл. C 22 С 37/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 696064; кл. С 22 С 37/00, 1979.