Чугун
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е (!1)979520
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.81 (2 I ) 3296656/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.
С 22 С 37/00
3Ъеудерсте81нь1е квинтет
СССР ео делаи взебретекиа н открытей
Опубликовано 07.12.82. Б1оллетеиь Рй 45
Дата опубликования описания 07.12.82 (53) УД К 669.1S. .018.2 (088.8) Ройф берг, ва, 1, Н. Н. Якушин, В. И. Канторович, А. Л. Шерман, 3.
Е. В. Исаев, Е. С. Лазарев, П. М. Власов, Т. И. Моч
В, В. Тимкин и В. А. Грачев (72) Авторы изобретения
В б
I (71) Заявитель (54) ЧУГУН
3 — 4
1,5 — 3,5
7 — 12
1,5-3,0
Изобретение относится к металлургии, кон. кретнее к изысканию чугунов, используемъ1х. для деталей, работающих в условиях воздействия ударных нагрузок при повышенных температурах, например для седел клапанов автотракторных двигателей, которые в процессе работы нагреваются в зоне рабочей фаски до 650 СИзвестен чугун (1) следующего химического состава, вес.%:
Углерод 1,5-3,0
Кремний 0,8-3,0
Марганец 10-14
Хром 0,1-5,0
Алюминий 10-15
Железо Остальное
Недостатком данного чугуна является низкая твердость при повышенных температурах.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун (2) следующего химического. состава, вес.%:
Углерод 2,8 — 4,0
Кремний 2,0 — 3,5
Марганец 7 12
Медь 1,5-3,0
Хром 1,5-3,0
Бор 0,1 — 0,5
Фосфор 0,5-0,8
Алюминий 1,0-1,5
Железо Остальное
Недостатками известного чугуна являются низкая твердость и склонность к отбелу.
Цель изобретения — повышение твердости и снижение склонности к отбелу, Поставленная цель достигается тем, что чу15 гун содержащий углерод, кремний, марганец, медь, хром, бор, фосфор, алюминий и железо, дополнительно содержит азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод
Кремний
Марганец
Медь
979520
Таблица 1
Содержание, вес.%
Компо
Предлагаемый
Углерод
3,6
3,5
4,0
3,0
2,5
2,0 ю
3,5
Кремний
1,5
10,5
Марганец
10,0
7,0
12,0
3,0
2,1
2,0
1,5
2,5
3,0
I,8
1,5
Хром
0,5
0,3
0,3
Бор
0,1
Алюминий
1,5
2,5
1,0
0,8
Фосфор
0,4
0,4
0,1
0 006
0,010
0,015
Азот
0,010
0,005
0,020
Кальций
Хром 1,5-3,0
Бор 0,1 — 0,5
Фосфор 0,1 — 0,8
Алюминий 1,0-2,5
Азот 0,006 — 0,015
Кальций 0,005 — 0,020
Железо Остальное
Пример. В индукционной тигельной печи емкостью 10 кг выплавляются чугуны четырех составов: предлагаемого и известного, В качестве шихтовых материалов используются стальной лом, передельный чутун, ферромарганец, ферробор, феррохром, медь. Чугун модифицируется алюминием в количестве
1,0 вес.% расплава. Модификатор вводится на дно заливочного ковша емкостью 15 кг перед его заполнением жидким чугуном при
1470 — 1500 С. Температура чутуна при заливке форм 1400 — 1450 С.
Отливаются пробы на отбел и заготовки седел клапанов тракторных двигателей. Получение отливки седел клапанов подвергаются термообработке при 650 С в течение 2 ч с
4 последующим охлаждением на воздухе, а затем замеряется их твердость при нормальной температуре (20 С) .
В табл. 1 приведены составы предлагаемого и известного чугунов, в табл. 2 — твердость и величина отбела.
Азот, растворенный в чугуне, обеспечивает повышение твердости сплава при нагреве эа счет выделения нитридов алюминия наряду о с частичным распадом аустенита. Кальций, вводимый в жидкий чугун при выпуске в ковш в виде ферросилиция, содержащего кальций, или силикокальция обеспечивает снижение склонности чугуна к отбелу при кристал1s лизапии.
Как видно, твердость предлагаемого чугуна при нагреве и выдержке при 650 увеличивается на 10 — 15% по сравнению с известным, а склонность к отбелу уменьшается в 1,3— ,о 2 раза.
Ожидаемый экономический эффект составляет 100 тыс. руб. в год.
979520
Таблица 2
Предлагаемый
Показатели
30-38 (среди. 33) 25-32 (среди. 30) 28-32 28-35 (среди.30) (среди. 32) Твердость в отливке, HRC
Твердость в отливке после выдержки 2 ч при 650 С, HRC
50-54 (среди, 52) 52-55 (среди. 53) 43-.50 48-55 (среди. 45) (среди. 50) Отбел в клине, мм
2 — 5 (среди. 4) 3 — 5 (среди. 4) 8 — 10 5 — 8 (среди. 9) (среди. 7) 30
Составитель Э, Петренко
Техред М.Надь
Корректор М. немчик
Редактор А. Гулько
Заказ 9285/10
Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения цугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, хром, бор, фосфор, алюминий, и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости и снижения склонности к отбелу, он дополнительно содержит азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 3 — 4
Кремний 1,5 — 3,5
Марганец 7 — 12
Медь 1,5-3,0
Хром 1,5 — 3,0
Бор 0,1 — 0,5
Фосфор 0,1-0,8
Алюминий 1,0-2,5
Азот 0,006 — 0,015
Кальций 0,005 — 0,020
Железо .Остальное
Источники информации. принятые во внимание при зкспертизе
1. Авторское свидетельство СССР М 639960. кл. С 22 С 37/10, 1977.
2, Авторское свидетельство СССР М 263890, кл. С 22 С 37/00, 1968.