Чугун
а91 а» с С 22 С 37/10 опислние изоьитени ГГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ GCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390375/22" 02, (22) 92.02.82:. (46) 23 05.83. Бал. и 1Ц ;72) Б.Н. Богомолов, В,П. Ткаченко, .В.А . Самойленко, Е.Й.. Мухин;
Т.Г. Эфендиев, ХС. бондарев, .Б.Б.Иодылевский, А,Т. Бабаев и Ю.P.- Яхкинд
;(71) Бакинский литейно-механический завод им. В, В. Воровского и Научноисследовательский институт цементной . промышленности (53) 669.13.01:8.2 (0.88.8) (56) 1., Авторское свидетельство СССР 377395, кл. С. 22 C .37Л О, 1973.
2 . Авторское свидетельство СССР
К 785376, кл. С 22 С 37/10, 1980. (4) (Я) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец;хром, -титан, ванадий, алюминий, медь, азот и железо, . отличающийся тем,что, с целью повышения жидкотекучести и удароустойчивости, он дополнительно содержит кальцйй, цирконий и лнн» тан при слепышем соотношении компо" нентов, весА:
Углерод 2 8 3е7
Кремний 0,6"2,5
Марганец- 0,33-1,5
Хром
Титан 0,02"0,4.
Ванадий 0,03-0,3
Алюминий 0,02-0,3
Медь 0,62 -, 1,0
Азот 0,005"0,04
Кальций 0,006-0,04
Цирконий 0,03 0,10
Лантан 0,605-6,02
Железо Остальное 1019001
Изобретение относится к.металлургии, в частности к чугунам, обладаю" щим повышенной жидкотекучестью и уда" роустойчивостью, предназначенным для изготовления мелющих цилиндров, используемых при помоле сырья и клинкера в цементной промышленности.
Известен" чугун 1. 1) следующего со" става, вес.3:
Углерод 2,5-4„0
Кремний 1,5-3„0
Иарганец О, 5" 1,0
Хром 295 395
Титан 0,2-0,8
Алюминий 2,5-3 5
Железо Остальное
Примеси: сера До 0,15 фосфор До 0,15
К недостаткам чугуна указанного состава следует отнести неудовлетворительную жидкотекучесть и низкую удароустойчивость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к. изобретению является чугун 1„2) с содержанием компонентов, вес.3:
Углерод 2,6-3„3
Кремний 0,6"2 5
Иарганец е 0,33-1,5 ЗО
Хром 0,09-1,0
Титан 0,02"0,4
Ванадий 0,03"0,3
Алюминий 0,02.-0,3
Иедь 0,02-1,0
Азот 0,005"0,04
Железо Остальное
Недостатками известного чугуна являются неудовлетворительная.:жидкотекучесть и низкая сопротивляемость ударным нагрузкам.
Эти недостатки известного чугуна существенным образом усложняют отливку мелющих цилиндров -для помола материалов в трубнь1х мельницах, когда„ в условиях конвейерно"кокильного их производства, вследствие неудовлетворительной жидкотекучести металл затвердевает в кокильных плитах ранее, чем последние выйдут на горизонталь50 йую ветвь конвейера, что приводит к образованию скосов на поверхности гатового изделия»
В случае же использования мелких тел со скосами поверхности, вероятность откалываний и раскола неизмеримо увеличивается.
Низкая .удароустойчивость чугуна приводит к повышенной раскалываемос-. ти мелющей загрузки иэ него, появлению боя, который выводит из строя детали работающих шламовых насосов, забивает щели межкамерных перегородок и выходных решеток мельниц, снижая их производительность и ухудшая качество дробильного материала.
Целью изобретения является повы- шение жидкотекучести и удароустойчи" вости чугуна при отливке мелющих цилиндров.
Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, медь, азот и железо, дополнительно содержит кальций, цирконий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес.3:
Углерод 2,8-3;:7
Кремний 0,6-2 5
Иарганец 0,33-1,5, Хром 0,09-1,0
Титан . 0,02-0,4
Ванадий 0,03-0,3
Алюминий 0,02-0,3
Азот . 0,005-0,04
Кальций 0,006-0,04
Цирконий 0,03-0,10
Иедь 0,02-1,0
Лантан . 0,005-0,02
Железо Остальное
Выплавку чугунов известного и предлагаемого составов осуществляли в ин" дукционнои печи ЛПЗ-2-67. Для присадки кальция, цирКония и лантана применяли лигатуру Ц СА (ТУ-14-141-78-813. Количество йрисаживаемой лигатуры составляло 0,2-0,53 от массы чугуна.
Жидкотекучесть чугуна определяли и путем заливки спиральной, пробы при
1390-1400 С.
За критерий оценки удароустойчивости чугунов принято количеетво уда" ров до разрушения образцов из чугунов, испытанных на копре ИК-ПИЗ с энергией удара 24 кГм.
Химические .составы, значения уда" роустойчивости чугунов приведены в таблице.
30190!И
Я I
CO
СЭ аО б
1 б
В
I В
l
1
Ф
I
1 !
- °
В
В 1
Сб
ФВЪ
О
° С,Э
Ф\ м
СЭ СЭ
° ° . »
О О
ФА
ЧЭ О
О е»
Ю %
o e
Ф \
«
14
I ъбЭ
СЭ
СЭ
И
44»
СЭ
СЭ
ВЧ
° \
ФФЪ
О
О
»
Фбб
СЭ
СЭ
»
oh
cv
О
»
ФЭЪ м
Ю
«
У.
СЭ
СЭ
° б
О
ФЮб
° Фб
»
° Ч
CII
О
ФФЭФ м
Ю
»
СЭ м
С!
Ю
ФЮв
СЭ
1 !
Ф
СЭ
° "Ъ
В»»
О
ФЪ
О
»
1.
l, I
I
Ф
1
В
CI4
Ol
СЭ
° 1
С3
«Ф
О
ФЧ Ф
O » о о
«
Ю».е» Э.1
1 4A В
ФЭЪ
° б
I !
Ю
Ю
Ю
Ф
° «
Ю
ФЧ бвб\
Ю м
th Ф Ф ф Э
1 ! ! !
Ф
1 3 М
Ф 1„ ! КОХООЭ
I ФЭъФ ® CCФЭ б в — — -в:
О .gñ
1 1
Ф I Ф
1
t . 1. O l
В В Фэ. В б 3
1
1 1 б !
I i O
1 I «Л . Ф
1 Ф Ф в в в б 1
В 1 1 б 1 Ф
Ф б Ф» б
ФЧ Ф
t б Ф
1 I ! б 1 ! Ф
1 Ф б б Ф 46 Ф
1 1 LJ В б. 4 Ф б ° °
° В Ф
1 Ф Ф
В Ф t б б t
t I Ф
В В в 1 — — Чв
В або б Ф .Ф:
Ф ° 1 Ф.Э Ф
1 Ф» Ф t
IIII 1 l
1 У Ф Ф
1 Е! Ф
Э СФ Ф В
t Э Ф Ф
1 а Ф
3R Ф I
Х l В б ФЭ I. l
В б 1 ° 1 б à I .Ф.Э 1
Д Э
Ф i
В 1 1
В 1
Ф: I
1 . I Х 1
В В I
1 l I
1 I °
Э t В
I б
I I
:, И
I . 1
В В Ф а3
Как следует из приведенных в таблице результатов, предложенный чугун характеризуется повышенными характеристиками жядкотекучести и удароустойчивости по сравнению с известным.
Зто объясняетея следующим.
Введение в известный чугун кальция в пределах 0,00б-О,ОМ характеризуется тем, что кальций, имея большое
<,сродство к кислороду и сере и дейст- 1О вуя как сильный раскислитель, образует в расплаве тугоплавкие оксиды и сульфиды, которые всплывают íà поверхность расплава в шлак.
Чугун, модифицированный кальцием, 15 содержят по сравнению с известным значительно меньше газов, серы, неметаллических включений, что существенным образом повышает плотность металла. 2О
Указанные обстоятельства оказывают благоприятное влияние на повышение как жидкотекучести, так и ударо,устоичивости чугунае
Особенно важно влияние кальция на 2 перераспределение включений с очищением от них границ зерен модифицированного металла, что также способствует повышению удароустойчивости.
Выбранные пределы содержания каль"зо ция обусловлены максимальным приращением показателей жидкотекучести и механических свойств чугуна.
Аналогичные .закономерности обнаружены и при модифицировании чугу :а
35 цирконием и лантаном.
Однако действие этих элементов не ограничивается только их раскислительной способностью.
Введение в известный чугун циркония в пределах 0,03"0,103 и лантаяа
40 в пределах О, 005-0, 02 характеризуется полным устранением междендритного грвйита, снижающего прочность чугуна, что обеспечивает его повышенную удароустойчивость.
Кроме того, действуя как инокулирующие элементы, цирконий и лантан в заданном сочетании благоприятно влияют на количество дополнительных центров кристаллизации, измельчая зерно и препятствуя развитию зон транскристаллизации, что также повышает удароустойчивость чугуна, 1
Введение циркония и лантана в количествах ниже указанных пределов существенного влияния на повышение тех" нологических качеств и удароустойчивости не оказывает, а содержание этих элементов в количествах, превышающих указанные, приводит к их растворению в металле, что снижает эффективность их использования.
Таким образом, введение в состав чугуна кальция, циркония и лантана в заданных соотношениях обеспечивает получение чугуном комплекса новых свойств, сочетающих в себе высокую технологичность и повышенную сопро" тивляемость ударным нагрузкам.
Внедрение мелющих цилиндров из предлагаемого чугуна гарантирует снижение потерь от брака при их изготовлении на заводах-изготовителях средней мощности как минимум íà 5, с экономическим эффектом не менее
20 тыс.руб. за счет исключения брака по скосам и недоливам.
Зкономический эффект от внедрения мелющей загрузки, изготовленной из предлагаемого чугуна, составит не менее 30 тыс..руб. для одной наиболее распространенной мельницы ф3,2 х15м
Общий экономический эффект от внедрения изобретения 50 тыс.руб.
Составитель Н. Косторной
Редактор О. Половка Техреду А;Бвбинец Корректор Г. Решетник .
Заказ 3639/21 Тираж 527" Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушская наб. л. 4/5
„Я 435 У 4
Филиал ППП "Патент", r.-"Óæãîðîä, ул. Проектная, ч
