Чугун

 

4(SI) С 22 С 37 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н сстссснснт снСНтсссстст

ГОСУДМ СТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР н юн с (2 1) 361061 1/22-02 (22) 23.06.83 (46) 07.03.85, Вюл. В 9, (72) А.А.Рывиков, В.В.Фишер, В.Ф.Иваненко и И.В.Красильников (Z1) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А.А.Жданова и Горьковский автомобильный завод (53) 669.15-196(088.8) (56) 1. Справочник по чугунному литью. Под ред. Н.Г. Гиршовича. М., 1978, с. 82.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1035085, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, редкоземельные элементы, магний и железо, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения пластичности, снижения себестоимости при сохранении уровня прочности и видкотекучести, он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.Ж:

Углерод 2,0-3,0

Кремний 1 0-2,0

Марганец О, 1-0,8

Хром 0,02-0, 25

Редкоземельные элементы 0,03-0,06

Магний 0,01-0,03

Железо Остальное

Химический состав известного и предлагаемого чугунов, их свойства и себестоимость приведены в таблице.

1 11437

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок, работающих в условиях повышенных нагрузок.

Известен чугун (1), содержащий, мас. 7.:

Углерод 2,4-2,8

Кремний 0,9-1,5

Марганец 0,3-0,5

Хром Не более 0,06 10

Сера Не более О, 12

Фосфор Не более 0,12

Железо Остальное

Однако указанный чугун имеет недостаточную пластичность. 15

Наиболее близким к предлагаемому является чугун (2 3, содержащий, мас.%:

Углерод 3,3 — 3,6

Кремний 2,0 — 2,8

Иарганец 1, 2-1,5

Хром 0,05-0,20

Редкоземельные элементы 0,01-0,05

Иагний 0,04-0,07 25

Ванадий О, 2-0,4

Кальций 0,01-0,05

Никель 0,8-1,5

Ртegb 1,1 — 1,5

Железо Остальное

Однако известный чугун имеет недостаточную износостойкость и высокую себестоимость.

Цель изобретения — повышение пластичности, снижение себестоимости при сохранении уровня прочности и жидкотекучести.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, редкоземельные

4О элементы, магний и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, мас. 7.:

Углерод 2,0-3,0

Кремний 1,0-2,0

Иарганец О, 1-0,8

Хром 0,02-0 25

Редкоземельные элементы 0,03-0,06

Иагний 0,01-0,03

Железо Остальное

При содержании С, Si, Ип„Сг,Mg и РЗИ менее нижнего предела концентраций наблюдается ухудшение относительного удаления, твердости и жидкотекучести (состав 1) .

Пониженное содержание С и Si имеющих графитизирующее влияние, отрицательно сказывается на образовании графитной фазы. Увеличивается время прохождения термической обработки.

Неблагоприятная структура металла сказывается на снижении прочности чугуна, снижается удлинение, твердость. Ип и Cr, относящиеся к цементито — и перлитостабилизирующим элементам, не будут в заданных количествах способствовать образованию перлита н, следовательно, повысить прочность чугуна. Таким образом, они не влияют на относительное удлинение, твердость и жидкотекучесть. РЗИ и Ия имеют слабое влияние на улучшение структуры и свойств. На снижение прочности, относительного удлинения, твердости и жидкотекучести, прежде всего, сказывается низкое содержание С и Si.

Применение в составе чугуна компонентов в количестве, большем, чем верхний предел их концентраций, приводит к тому, что в составе 5 С и Si будут способствовать большей жидкотекучести и повышению прочности и твердости, меньше влияя на относительное удлинение. Ип и Cr будут повышать прочность и твердость за счет увеличения перлитиой составляющей и снижать относительное удлинение; отрицательное, хотя и слабое, влияние, будут оказывать на снижение жидкоте- кучести. Ng и РИЗ переходят предел положительного влияния на структуру в целом, графит будет ее ухудшать,в связи с этим будет снижаться, проч;ность, твердость будет повышаться, а жидкотекучесть снижаться.

Пример. Выплавку чугуна осуществляют в индукционной печи ИГЛ-102, Выплавляемый чугун перегревают до

1500-1520 С, выдерживают в течение

5-10 мин и выпускают в разливочный ковш, на дно которого помещают модификатор СцеИиш-1, затем в ковш вводят магний. Иодифицированным чугуном заливают образцы для проведения механических испытаний. Отлитые образцы подвергают термической обработке по режиму: нагрев oо 940-950 С в течение 5 ч, выдержка при этой температуре в течение 3 ч, охлаждение на воздухе. Далее — нагрев до 720 С в течение 2 ч, 2-часовая выдержка при этой температуре и охлаждение на воздухе.

3 1143782 4

Полученные результаты свидетельст- ность и пониженную себестоимость при вуют о том, что чугун предлагаемого сохранении уровня прочности и жидкосостава, имеет более высокую пластич- текучести.

Содержание элементов, мас.X

Состав чугуна

РЗМ

Cr (Мп

С 81

0 08 0,01 0,01 0,005 Остальное

1,8 0,8

2,0 1,0 0,1 0,02 0,03 0,01

2,5 1,5 0,4 0,06 0,04 0 025

3,0 2,0 0,8 0,25 0,06 0,03

3,2 2,2 1,0 0,30 0,08 0,05

Продолжение таблицы

121

5,5

370

137

500

143

565

156

177

623

6(известный) 600

780 346,51

229

4. . Известный состав дополнительно содержит следующие компоненты, мас.Ж:

7 02; Са 0,01; Ni 0,8; Си 1,1.

С оста ни тель Н. Кост ор ной

Редактор Н.Яцола Техред Т.Дубиичак Корректор В. Бутяга

Заказ 858/24 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IUIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

6 (известный) 3,3 2,0 1, 2 0,05 0,01 0,04

600 316,43

780 322,50

800 325 29

850 327,07

850 333,15