Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жаростойкости в агрессивной среде анодного газа до , он содержит компоненты в следующем соотношении,, мае.%: Углерод 1,5-2,4 Кремний 5,0-7,0 Марганец 0,1-0,6 ,1-0,3 Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ С 22 С 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ;:.: .

I I

Г

1 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪГ (21) 3556820/22-02 (22) 22.02 ° 83 (46) 23 ° 01 ° 84 ° Бюл, Р 3 . (72) И.И.Азаров, Г.П.Малышев, Г.А.Павлюченко, Б.A.Áåëîâ и В.И.Заливной (7l) Запорожский ордена Знак Почета машиностроительный институт им, B,ß.Чубаря (53) 669.15-196 (088.8) (56) 1, ГОСТ 7769-75 Чугун .ЖЧХ2.

2 ГОСТ 7769-75, Чугун Ж4Х5. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жаростойкости в агрессивной среде анодного rasa до

1000 С, он содержит компоненты в следуницем соотнсшении,, мас. Ъ:

Углерод 1,5-2,4

Кремний 5,0-7,0

Марганец 0 1-0,6

Хром 0,1-0,3

Железо Остальное

1068528

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок, работающих .до 1000 С в среде анодного газа алюминиевых электролиэеров.

Известен чугун, содержащий, мас.Ъ углерод 3,0-3,8; кремний 1,5-2,5; марганец 1,0; хром 0,5-1,0; никель

1,0 и железо - остальное (1 3.

Однако указанный чугун обладает низкой жаростойкостью в среде анодно- 1О го газа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун, содержащий, мас.Ъ! углерод 2,5-3,2; 15 кремний 4,5-6,0; марганец не более

0,8; хром 0,5-1,0 и железо - остальное. Чугун может содержать серу до

0,12 мас.Ъ и фосфор до 0,3 Мас.Ъ $23 .

Однако известный чугун характери- 20 зуется низкой жаростойкостью в воздушной среде и среде анодного .газа при 1000 С.

В условиях, когда температура эксплуатации превйшает 700 С и в газовой атмосфере наблюдается избыток диоксида серы и моноокиси углерода (например, среда анодного газа алюминиевого электролиэера), такие чугуны демонтируют низкую жаростойкость в усло-30 виях газовой коррозии. Это вызвано . тем, что увеличение температуры свыше 700ОC в легированных кремнием чугунах вызывает резкое увеличение скорости диффузии углерода, который выходя на поверхность и не окисляясь, скапливается в подокалинном слое и. механически разрушает защитные окисные пленки, открывая доступ газам к металлической матрице. цель изобретения — повышение жаро-40 стойкости в агрессивной среде анодно го газа до 1000 С.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром и железо, содер- 45 жит компоненты при следующем соотношении, мас,Ъ:

Углерод 1,5-2,4

Кремний 5 0-7,0

Марганец 0 1-0,6 50

Хром 0,1-0,3

Железо Остальное

Снижение содержания углерода в чугуне понижает скорость диффузии углерода и уменьшает возможность механического разрушения окисной пленки.

Графит в таком чугуне выделяется в компактной, вермикулярной или шаровидной формФ и с большей степенью дисперсности. Следовательно, с уменьшением количества и раэмельчением графита, а также улучшением его формы жаростойкость чугуна повышается за счет уменьшения внутреннего окисления.

Увеличение концентрации кремния в укаэанных пределах повышает точку образования и стабильного существования вьюститной фазы до 1000ОC. При содержании кремния 7,0% точка Ac„. поднимается до 1000ОС. Протекание аллотропических превращений при высоких температурах, т.е. в области высокой пластичности, не может вызвать разрушения чугуна в результате возникающих внутренних напряжений.

Получение стабильной структуры графит + кремнеферрит, а также образование высокостойкой защитной пленки из Fe

П р и м.е р. Выплавку чугунов производят в индукционных печах с основной или кислой футеровкой емкостью 60-120 кг. Необходимые присадки кремния, марганца и хрома добавляют в печь. Расплавленным чугуном с температурой 1350-1400 С заливают сухие жидкостекольные формы образцов для испытаний на жаростойкость согласно ГОСТ 6130-71 и

ГОСТ 7769-82

Химический состав и жаростойкость предлагаемого и известного чугунов приведены в таблице.

Как видно иэ таблицы, предлагаемый чугун является более надежным для работы при 1000 С, чем известный.

Использование изобретения позволяет увеличить срок службы деталей газосборного устройства алюминиевого электролизера, улучшить санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала за счет более полной утилизации анодного газа.

Экономический эффект от использования предлагаемого чугуна составит около 37 тыс.руб.

10б8528

Химический состав, мас ° %

Чугун

1 50 7,00

0,60

13 6

0,30

Предлагаемый 1

15,2

0,22

0,37

2,00 6,14

2 40 5,00

17,4

0,10

0,10

18,8

2,86 5,31 (известный). 4

0,66

0,43

Корректор A.Ïoâõ

Подписное

Составитель Н.Косторной

РеДактоР Г.БезвеРшенко ТехРеД Д.Мартяшова. Заказ 11418/24 Тираж 603

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lp3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП . Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Жаростойкость (уменьшение веса при 1000 С) г

Ч, г/м ° ч