Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, алюм1 ний, церий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести и снижения склонности к пленообразованию при литье в сырые песчаные формы, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: Углерод2,5-2,8 Кремний1,8-2,5 Марганец 0,3-0,7 Алюминий 0,05-0,10 Церий0,02-0,15 Медь0,4-0,8 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

3 5п С 22 С 37/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3 59297 7 /22-02, (22) 19.05.83 (46) 23.08.84.. Бюл. У 31

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHR (72) Д.Н.Худокормов, В.М.Королев, С.Н.Леках, В.M.MèõàéëoBñêèé и И.Ю.Сапонько (71) Белоозерский энергомеханический завод и Белорусский политехнический институт (53) 669.13-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 692888, кл . С 22 С 37/О, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 985119, кл. С 22 С 37/10 198!. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, церий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести и снижения склонности к пленообразованию при литье в сырые песчаные формы, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредиентов, мас. 7.:

Углерод 2,5-2,8

Кремний 1,8-2,5

Марганец 0,3-0,7

-Алюминий О, 05-0, 10

Церий О, 02-0, 15

Медь 0,4-0,8

Желез о Остальное

1 11094

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при выплавке чугуна на основе металлизованных окатышей.

Известен чугун (1 ) следующего хими- ческого состава, мас.%:

Углерод 3,3-3,8

Кремний 2, 1-2,6

Марганец 0,3-0,8

Фосфор 0,05-0,20 10

Хром О, l-О,5

Никель 0,05-0,50

Титан 0,001-0,300

Алюминий 0,001-0,100

Бор 0,005-0,080

Медь 0,1-0,6

Железо Остальное

Однако данный чугун обладает низкой прочностью, что обусловлено повышенным содержанием в нем углерода. 2б

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемог му рс эультату является чугун 2 j, имеющий следующий химический состав, мас. %: 25

40

Углерод 3,2-3,6

Кремний 1,9-2,2

Марганец 0,2 — 0,4

Алюминий . 0,5-1,0

Церий 0 01 — 0,05

Магний 0,03-0,07

Железо Остальное

Однако известный чугун обладает сравнительно низкой жидкотекучестью и высокой степенью образования плен при литье в сырые песчаные формы.

Целью изобретения является повышение жидкотекучести и снижение склонности к пленообразованию при литье в сырые песчаные формы.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, церий и железо, дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Углерод 2,5-2,8

Кремний 1,8-2,5

Марганец 0,3-0,7

Алюминий 0,05-0,10

Церий 0,02-0,15

Медь 0,4-0,8

Железо Остальное

Чугун в качестве примесей содержит, мас. %:

Фосфор До 0,05

Сера До 0,08

Ввод в состав сплава церия и алюминия усиливает графитизирующий эф60 2 фект при эвтектическом превращении, в связи с чем величина отбела чугуна умены ается в 1,5-2,0 раза. Одновременно увеличивается z» прочность сплава, что является следствием улучшения формы включений графита и более равномерного их распределения.

Нижний и верхний пределы содержания церия и алюминия обусловлены эффективностью влияния этих элементов на величину отбела и механические свойства чугуна.

Предлагаемый чугун имеет более низкое содержание углерода (2,5—

2,8 мас. %) по сравнению с известным, дополнительно легирован медью (0,40,8 мас. %) èìååò более низкую концентрацию алюминия (0,05-0,1 мас.%) в нем отсутствует магний. Кроме того, предлагаемлй чугун относится к категории серых, т.е. имеет графит преимущственно пластинчатой формы, в то время как у известного форма шаровидная.

Указанные отличия в химическом составе обеспечивают более высокие технологические свойства, в частности жидкотекучесть и меньшую склонность к образованию плен. Это позволяет производить из данного чугуна сложные конструкционные отливки при формовке рсырую на автоматической формовочной линии °

В табл. 1 приведены технологичес— кие свойства предлагаемого чугуна по сравнению с известным.

Жидкотекучесть определяется методом вакуумного всасывания в кварцевую трубку диаметром 2,6 мм. Склонность к пленкообразованию оценивается визуально как отношение площади плен к полной поверхности излома при заливке в сырые песчаные формы размером 10х10х55 мм в количестве 100 шт на каждый состав. Магний в известный сплав вводится в виде кремний-магниевой лигатуры.

Пример. Выплавка сплавов предлагаемого состава может осуществляться как в дуговой, так и в индукционной электрической печах. В данном случае используют высокочастотную тигельную индукционную печь ЛП8-67.

В качестве шихтовых материалов применяют металлизованные окатыши, содержащие 82,0% Ге0,„, 75,0% Ре„, 2,0%

С; возврат собственного производства, представляющий собой Fe-С-Si сплав, выплавленный из окатышей и содержаший i 109460

3,5-4,0Х С; литейный чугун и остальной лом. Получение необходимой концентрации углерода в чугуне достигается варьированием состава металлозавалки. Доводку по содержанию кремния, марганца и меди осуществляют присадкой в жидкую ванну кристаллического кремния, электротермического марганца и катодной меди. Перед разливкой сплав микролегируют ферроцери10 ем и алюминием. Пробы для изготовления образцов на механические испытания отливают в сырой песчаной форме °

Пробу размером 110х50х9 мм для определения склонности чугуна к отбелу отливают в.сухой песчаной форме с охлаждением большого ребра на стальной плите.

По данной технологии выплавляют 5 составов предлагаемого сплава (на нижнем, среднем, верхнем, а также нилогические тва оличество лен, X

Известный (2)3,3

0,03 0,75 0,05 Остальное 115 5

2,0 0,3

Пред- 2,3 лагаемый 2,5

15801201001001

1,8 0,3 0,4 0,02 0,05

120 1,0

130 0,3

2,65 2,2 0,53 0,6 0,07 0,07

2,8 2,5 0,7 0,8 0,15 0,1

128 0,5

125 0,7

32 2 93 1,1 1,2 03 02

115 1,5

Таблица 2

Содержание элементов, Иас. 7.

Чугун

Si Мп С»» Се Al

0,2-0,4

1,9-2,2

0 01-0, 05 0 5-1 0

1,56

0,12 0,1

0,30 0,4

0,01

0,01

2,50

1,80

0,02

0,05

2,65

2,80

3,20

2,20

2,50

2,93

0,53 0,6

0,70 0,8

1, 10 1 2

0,07

О, 15

0,30

0,07

О, 10

0,20

Известный (2 ) 3,2-3,6

Предлагаем»1й 2,30 же нижнего и выше верхнего пределов содержания компонентов) и»»звестный сплав.

Показатели прочности и склонности к отбелу указанных сплавов представлены в табл. 2.

Технология получения предлагаемого чугуна заключается в расплавлении шихты, состоящей из металлизованных окатышей и возврата собственного производства, доводке чугуна по химическому составу, микролегировани церием и алюминием, разливке в формы.

Предлагаемы»» чугун может быть использован при производстве ответственных отливок с различной толщиной стенки.

Ожидаемьп» экономический эффект составляет 43000 руб.(применительно к литейному цеху мощностью 5000 т литья в гоц).

Таблица1

1109460

Продолжение табл. 2 одержание злеменов мас.Ж

ЙПа

Отбел, мм

3 "7

14,0

305

306

396

2,0

378

314

12,0

Сос т ави тель Г . Дудик

Редактор И. Николайчук Техред Ж, Кастелевич Корректор А. Обручар

Заказ 6009/20 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Известный Г23

Пр едла г аемый

l щ, (Ре

О, 03-0,07 Остальное 562-592