Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, « титан, ванадий, медь, бор и железо, отличающий-с я тем, что, с целью повышения механических СВОЙСТВ, окалиностойкости, термостойкости и коррозионной СТОЙКОСТИ, он содержит компоненты в следующем соотношении, мае.%: Углерод 3,1-3,7 1,8-2,4 Кремний Марганец 0,5-1,0 Хром 1,5-2,5 Титан 0,2-0,5 1,5-2,5 Алюминий 0,05-0,12 Ванадий Медь 0,4-0,6 Бор 0,09-0,12 Железо Остальное

C0OS С08ЕТСННХ

NINVNOI

Рас публик реюС2 СЗ госудм стикный комитат соое

Л% ИВЮВТВЮ Ь ПЮ!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о *smmwasv e1NgTalaaxlsV— (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, титан, ванадий, медь, бор и железо, о т л и ч а ю щ и и -с я тем, что, с целью повышения механических свойств, окалиноатойкости, термостойкости и коррозионной стойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. 7:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан

Алюминий

Ванадий

Медь

Бор

Железо (21) 3610487/22-02 (22) 13.05.83 (46) 23. 11.84. Бюл. 9 43 (72) А.И. Степина, В,В. Зотов, И.С. Кошелев, В.Н. Нагаец, E.Ô. Дубров, В.И. Зитерову В.М. Кордюков, Л.И, Беляева, Э.В. Потемин, Н.Г. Рома и А.А. Романюк (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт. механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (53) 669. 15-196(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 502971, кл. С 22 С 37/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке К 3557074/22-02, кл. С 22 С 37/10, 24.02.83.

3,1-3,7

1 8-2,4. 0,5-1,0

1,5-2,5

0,2-0 5

1,5-2,5

0,05-0,12

0,4-0,6

0,09-0,12

Остальное

1125280

15

Ф

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разработке составов чугуна для-изготовления деталей коксохимического оборудования5

Известен чугун (1), содержащий, мас.%.:

Углерод 2,5"3„5

Кремний 1,5-2,5

Иарганец 1,0-5,0

Хром 1,0-4,0

Алюминий 1,5-2,5

Титан О, 1" 1,0

Бор 0,03-0,08

Железо Остальное

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является чугун (2) следующего состава, мас.%:

Углерод 2,6-3,5

Кремний 1,2-1,8

Иарганец 0,3-0,8

Хром 0,2-0 5

Титан О, 1-0,4

Ванадий 0,1-0,25

Иедь 0,1-1,1

Алюминий О, 1-0,2

Кальций . 0,02-0,08

Иолибден О, 10-0,90

Один элемент, 30 взятый из группы содержащей сурьму и теллур 0,01-0,07

Бор 0,001-0,02

Редкоземельные металлы, 0,002-0,03

Железо Остальное, Чугун имеет следующие механические свойства: G s 92-94 кг/мм ; бц 108"119 кг/мм НВ 460-480;

j 3,7-3,9 мм, износостойкость с 1 01,3, термостойкость, г/м .ч, 3,8-4,8, коррозионную стойкость, мм/год, 0,17-0,21.

Известные чугуны имеют низкие ме- 45 ханические свойства, а также недостаточные термостойкость, окалиностойкость и коррозионную стойкость.

Целью изобретения является повы" шение механических свойств, окалиностойкости, термостойкости и коррозионной стойкости.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, титан 55 ванадий, медь, бор и железо, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод 3, 1-3,7

Кремний 1,8-2,4

Иарганец 0,5-1,0

Хром 1,5-2,5

Титан 0,2-0,5

Алюминий 1,5-2,5

Ванадий 0,05-0,12

Иедь 0,4-0,6

Бор 0,09-0,12

Железо Остальное

Повышение физико-механических характеристик обеспечивается легированием медью и ванадием, что существенно улучшает структуру и физикомеханические свойства чугуна за счет упочнения перлита и появления неме- таллических дисперсных соединений бора и меди. Легирование медью и ванадием повышает прочность, улучшает пластичность, снижает теплопроводность чугуна, что способствует росту его термостойкости.

Наличие меди и бора в чугуне позволяет с целью роста его окалиностойкости использовать повышенное содержание хрома (1,5-2,5%). Чугуны, содержацие 1,5-2,5% хрома, но не содержащие медь, ванадий и бор, характеризуются высокой окалиностойкостью, но крайне низкой термостойкостью.

Чугун обладает высокой жидкотеку.г честью, хорошей заполняемостью формы и малой склонностью к образованию усадочных дефектов.

Окалиностойкость и коррозионная стойкость чугунов увеличивается с ростом содержания хрома и алюминия за счет способности этих элементов диффундировать к поверхности и образовывать плотный защитный окисел типа шпинели, предохраняющий чугун от дальнейшего окисления. Повышенное содержание хрома усиливает переохлаждение расплава, диспергирует структуру, следствием чего является повышение механических свойств и термостойкости. Увеличение термостойкости обусловлено тем, что при дисперсной структуре резко снижаются концентраторы напряжения. Повышенное содержание бора в предложенном чугуне обуславливает образование значительного количества дисперсных боридов, повышающих износостойкость.

Чугун известного и предложенного состава выплавляли в индукционной

3 печи, в алифидовых печах. Образцы для испытаний заливали s сухие формы.

Свойства различных вариантов чугуна предложенного состава приведены в таблице.

1125280!, йвавчвскнй состав, нас. 2

3,1 j 1,8 Оi5 1,5l 0,2 1,5; 0,05

1 !

3,25 1,9 0,6 1,7 0,25 1,7 0,07

3,4 2,1 Ое7 1 9 0,3 1,9 0,09 2,0

0,1

124 512 4,0,2,6 85

0,4 0 09 96

0,45 0,098 98 . 125 518 4, t 2,8 88

0,09

2,1

0,08

05 О 1 .100

0,06

2,7

3,55 2,3 0,9 2,3 0,4 2,3 О;1 0,55 О, 11 103

;3,7 2,4 1,0 2,5 0у5 2 ° 5 О, 12 0,6 О, 12 105

0i05

3,0

Составитель Н. Косторной

Редактор Т. Кугрышева Техред М.Гергель Корректор Н.Король

Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8438/20

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

По данным таблицы следует, что чугун предложенного состава обладает высокимимеханическими свойствами,улучшенными термостойкостью, окалиностойjKocTb8)H коррозионной cltoco6HocTblo °

127 525 4,2 2,9 92

t29 530 4,25 3 1 96

132 5404,4 3,4 100