Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний марганец, сурьму, олово и железо, о тличаюшийся тем, что. с целью повышения коррозионной и кавита1шон1Юй стойкости в растворах аммиака, он дополнительно содержит ванадий, тятан. бор при следующем соотнощении ингредиентов, мас.%: Углерод3.2-3,4 Кремний1.6-2,2 Марганец0.005-0,04 Сурьмя0,15-0.2 Олово0.1-0.33 Ванаднй0,15-0.45 Титан0.1-0.4 Бор0.08-0.15 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

5«ЛИРИ

РЕСПУБЛИК

0% 01) э{я) С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3661074/22-02 (22) 10.11.83 (46} 0711.84. Бюл. Ие 4! (72) Л. Л. Счисленок, В. Л. Трибушевский, Е. И. Шитов и Г. Т. Евдокименко (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 669 15.196 (088 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 939582, кл. С 22 С 37/00, 1981.

-2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 3380112/22-02, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганеп, сурьму, олово и железо, о тличающийся тем,чго,сцелью повышения корроэионной и кавитапионной стойкости s растворах аммиака, он дополни.тельно содержит ванадий, титан, бор при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Углерод 3,2 — 3,4

Кремний 1 6-2,2

Марганец 0 005 — 0,04

Сурьма 0,15 — 0,2

Олово 0,1-0,33

Ванадий 0,15-0 45

Титан 0,1-0,4

Бор 0,08 — 0,15

Железо Остальное

1122734

3,2-3,4

1,6-2,2

0,005-0,04

0,15 — 0,2

0,1 — 0,33

0,15 — 0,45

0,1-0,4

0,08 — 0,15

Остальное

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоугпероднстых сплавов железа, и может быть использовано для производства корпусных литых деталей, работающих в условиях гидравлических ударов и агрессивной среды, Известен чугун 11) следующего химическо го состава, мас.%.: .

Углерод 3,0-3,4

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,005-0,04

Сурьма 0,15-0,25

Ванадий 0,15-0,45

Сера 0,1-0,2

Железо Остальное

Недостатком данного чугуна является низкая корроэионная и кавитационная стойкость в среде аммиака.

Наиболее близким к предлагаемому составу по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является чугун Щ следующего химического состава, мас.%:

Углерод 3,0 — 3,4

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,005 — 0,04

Сурьма 0,15-0,25

Олово 0,15 — 0,33

Сера 0,1 0,2

Железо Остальное

Использование известного сплава в гидроаппаратуре химической промышленности по производству аммиака невозможно ввиду малой корроэионной н кавитационной стойкости материала. Это обусловлено недостаточной степенью легирования металлнчеекой основы н склонностью чутуна к межкристаллической коррозии, которая связана с неравномерным распределением элементов по сече. пию аустенитных и эвтектических зерен.

Цель изобретения — повышение корроэионной и кавнтациониой стойкости в растворах аммиака.

Для достижения укаэанной цели чугун дополнительно содержит ванадий, титан, бор при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Сурьма

Олово

Ванадий

Титан

Бор

Железо

П р и и е р. Для изучения структуры и свойств предлагаемого материала вьпптавляют чугуны, содержащие основные компоненты на

36

45 разных уровнях, а также известный сплав со средним уровнем содержания ингредиентов. Испытания на коррозионную и кавитационную стойкость проводят в растворах аммиака.

Химические составы чугунов и результаты исследований представлены в таблице.

Технологии плавки чугуна состоит из расплавления высокауглеродистых металлизированных окатышей, ввода в расплав ферросплавов кремнии (75%), ванадия (45%), титана (45%), бора (8%) и добавки в ковш перед разливкои металлического олова (98%) н суоьмы (98%).

Расчет шнхты для получения чугуна предлагаемого состава осуществляется с учетом усвоения кремния, сурьмы, олова и ванадия на уровне 85 — 90%, титана н бора — на уровне

80-85%.

Ванадий и бор в составе чугуна повышают дисперсность перлита, способствуют образованию мелкодисперсных карбидов, равномерно расположенных в матрице. Добавки титана в комплексе с ванадием и бором измельчают графнтные включения, которые. равномерно располагаются в структуре. Кроме этого, перечисленные элементы легируют структурные составляющие чугуна н снижают активность сплава в растворах аммиака в целом, Пределы содержания компонентов установлены, исходя их получения благоприятного сочетания свойств и структуры сплава. Нижний предел по содержанию углерода 3,2% н . кремния 1,6% обеспечивает получение структуры с включениями эвтектического цемента не более 2%. Верхний предел по содержанию углерода 3,4%, кремния 2,2% и титана 0,4% вызван необходимостью образования перлитной основы с включением феррнта не более

3 — 4%.

Кроме того, увеличение содержания титана свыше 0,4% резко ухудшает технологические свойства чутуна, Минимальное содержание марганца (0,005%), сурьмы (0,15%), олова (0,11%), ванадия (0,15%), титана (0,1%), бора (0,08%) обеспечивает повышение корразионной н кавитацнонной стойкости материала в растворах аммиака нри минимальной степени легнровання чугуна.

Увеличение сурьмы свыше 0,2%, олова

0,33%, ванадия 0,45%, бора 0,15% вызывает появление ледебурита в структуре, что отри-, цательно сказывается на коррозионной и кавнтационной стойкости чугуна.

Как видно из таблицы, дополнительное введение в состав чугуна ванадия, титана и бара существенно повышает эксплуатационные характеристики, материала.

Предлагаемый состав чугуна целесообразно использовать для изготовления емкости для!

122734

Экономический эффект от внедрения чутуиа предлагаемого состава только на одном предприятии составит 85 тыс. руб. хранения водных растворов аммиака и корпусных деталей насосов, перекачивающих данный раствор.

Химический состав, мас.%

Сплав

С 8 М 5b бп Ч Т

Ь коррозии кавитации

Известный

3,2 1 9 0,02 0,20 0,24—

Средний

0,15 0,10 0,15 0,1 0,08!

0,17 0,22 0,3 0,25 О,l l

Предлагаемый Нижний

0,73

0,80

Средний

0,68

0,75

3,4 2,2 004 0,2 033 0,45 04 0,15 0,70

Верхний

0,67. Контрольный Ниже нижнего

3,2 19 0,02 0,20 0,24 0,13 0,08 005 091

0,88

Выше верхнего 3,2 1,9 0,02 0,20 0,24 0,50 0,43 0,18 . 0,72

0,66

Составитель А. Османцев

Техред Т. Маточка Корректор А. Обручар

Редактор А. Коэориз

Заказ 8104/25 Тираж 602 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Уровень содержания ингредиен- тов

3,2 1,6 0005

3,3 !,9 0,02

Относительная потеря еса образца в проессе испытаний