Чугун
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И E (ii)985123
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22)Заявлено 10.03.81 (21) 3256756/22-02 с присоелинением заявки № (23 ) П р нор и тет (5l)M. Кл.
С 22 С 37/10
Гоеударстеснныб комнтет
СССР
Опубликовано 30.12.82. БВоллетень № 48 ео аелам изобретеннй н аткрытнй (53) УДК 669.13. .018.2(088.8) Дата опубликования описания 02.0 1.83
Б.А. Чепыжов, Д.Н. Худокормов, В.M. Королев,г1 3 Гордейчик, M.Í. Нартынюк, В.M. Михайловский и В.B. Тайасов., 1
1 - . :. " 1
Белорусский ордена Трудового Красного.йнанери политехнический институт °
1 .) (72) Автори изобретения (71) Заявитель (54) ЧУГУН
До 0,12
До 0,12
До 0,06
2,4-2,8
0,6-0,85
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию литейных высокопрочных чугунов, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок.
Известен чугун (1 ) следующего химического состава, вес.ь:
Углерод 2,4-2,8
Кремний 0.9-1 ° 5
Марганец 0.3-0,6
Железо Остальное
В качестве примесей известный чугун содержит, вес.3:
Сера
Фосфор
Хром
К недостаткам этс>го чугуна относится низкая прочность и повышенная твердость.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун (2 ) следующего химического состава, вес.4:
Углерод 2,8-3, 2
Кремний 1, 7-2,4
Марганец О, 1-0,4
Медь О, 1-1,0
Церий 0,01-0, 10
Магний 0,03-0,15
Железо Остальное
Известный. чугун содержит в качестве примесей серу (менее 0,03 вес.3) и фосфор (менее 0,05 вес.Ф ).
Недостатком известного чугуна является повышенная твердость, что снижает обрабатываемостьр и низкая ударная вязкость.
Цель изобретения - снижение твердости и повышение ударной вязкости, Указанная цель достигается тем, что в чугуне, содержащем углерод, кремний, марганец, медь, церий и желе" эо, компоненты взяты в соотношении, вес.4:
Углерод
Кремний
985123
Свойства
Относитель Твердость, ное удли" НВ нение, Ил
Си
Се
Предел прочнос ти ори разрыве к г/мм
Ударная вязкость кгм/см
Пред" лагаемый
1 2,4
2 2,6
3 2,8
0,001 57,6 5 0 о,00560,4 5,5
00! 602 6
0,4
0,6
О 3
20!
0.75 0.45
0,7
6 5"10
201
0,6
0,85
1,0
197
0,0 l"
О,!О
0,1" l 0
Марганец . 0,3-0,6
Медь 0,4-1,0
Церий 0,001-0,01
Железо Остальное
Чугун в качестве примесей содер- 5 жит, вес.3:
Сера До 0,12
Хром До 0,06
Фосфор До 0,12
Предлагаемый чугун выплавляют в ин- 0 дукционной тигельной печи емкостью
50 кг с кислой футеровкой. В качестве шихты используют высечку стали, электродный бой, кристаллический крем-, ний, ферромарганец, электролитическую медь. Церий вводят в раздаточный ковш.
Химический состав и механические свойства известного и предлагаемого чугунов приведены в табл. 1. 20
Из чугуна отливают ступенчатые пробы с толщиной ступеней 5, 10, 29, 40 и 60 мм. Механические свойства и микроструктуру оценивают в отожженном состоянии. 25
Как видно из табл. 1, предлагаемый чугун имеет более высокие значения ударной вязкости и более низкую твердость, что позволяет повысить его обрабатываемость.
Медь способствует полной перлитизации металлической матрицы и увеличению дисперсности перлита. Обладая переменной растворимостью в железоСодержание, вес.1 (Fe " остальное) Яаеестмый 2ф8-3,2 1,7-2,4 0,1«0,4 углеродистых сплавах в процессе охлаж.дения чугуна, она способствует его дополнительному упрочнению за счет дисперсионного твердения. Нижний (0,44) и верхний (1,ОВ ) пределы содержания меди определены экспериментально исходя из получения мелкодисперсной структуры перлита.
Церий в количестве 0,001-0,01 способствует повышению скорости распада эвтектического цементита при графитизирующем отжиге белого чугуна на ковкий. Присутствие церия повышает стабильность получения графита компактной формы.
В предлагаемом чугуне по сравнению с известным снижены пределы содержания кремния (0,6-0,85)„ Это обусловлено тем, что при дополнительном легировании белого чугуна медью повышается его склонность к отбелу, что крайне нежелательно при производстве коркого чугуна. Графитизирующий эффект меди значительно ниже, чем кремния, поэтому нижний и верхний пределы по кремнию выбраны экспериментально, исходя из получения полного отжига белого чугуна в процессе графитизирующего отжига.
Предлагаемый чугун благодаря оптимально подобранному составу ингредиентов характеризуется (см. табл. 2) высокой однородностью значений твердости по сечению и, следовательно, однородностью обрабатываемости.
Таблица 1
5.0-5,5 229-241 5-6
985123
Таблица 2
Средние значения твердости (НВ ) образцов сечением, мм
10 (20 .(40 ) 60
Чугун
201
200
197 формула изобретения
Марганец
Медь
Церий
Железо
0,3-0,6
0,4-1, 0
0,001-0, 01
Остальное
Составитель Э. Петренко
Редактор Л. Филь Texgeg M ° Harb Корректор В. Прохненко
Заказ 10091/36 Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1130)5 Москва Ж-Я Раушская наб. д. 4/$ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
205 201
203 201
201 197
Чугун,.содержащий углерод, крем-ний, марганец, медь, церий и железо, отличающийся тем, что, с целью снижения твердости и повышения ударной вязкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.3:
Углерод 2,4-2,8
Кремний 0,6-0,85
197 193
200 197
197 191.20
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Справочник по чугунному литью.
Под ред. Н.Г. Гиршовича, М., 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
N 353592, кл. C 22 C 37/10,,1971.