Чугун
ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, никель. хром, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных и технологических характеристик, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2,8-3,2 Углерод 1,8-2,2 Кремний 0,005-0,04 Марганец 0,1-0,3 Молибден 0,5-1,0 Никель 0,1-0,4 Хром 0,05-0,2 Титан 0,001-0,02 Кальций Остальное Железо
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (Ц),.
А (50 4 С 22 С 37/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
:В
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3714805/22-02 (22) 09.,02.84 (46) 30.12.85, Бюл. V- 48 (71) Белорусский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт (72) Е.И. Шитов, Л.Л. Счисленок, В.Л. Трибушевский и В.И. Крумкач (53) 669.15-018.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 3703258, кл. С 22 С 37/08, 2С.02.84,, Авторское свидетельство СССР
N - 1154365, кл. С 22 С 37/08, 1973. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, никель, хром, титан и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных и технологических характеристик, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.7.
Углерод 2,8-3,2
Кремний 1,8-2, 2
Марганец 0,005-0,04
Молибден 0,1-0,3
Никель 0,5-1,0
Хром 0,1 — 0,4
Титан 0,05-0,.2
Кальций 0,001-0,02
Железо Остальное
1201343
15
25
35
Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях кавитационной эрозии.
Целью изобретения является овьппение эксплуатационных и технологических характеристик.
Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, никель, хром, титан и железо, дополнительно содержит кальций н следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 2,8-3,2
Кремний 1,8-2,2
Марганец 0,005-0,04
Молибден 0,1 — 0,3
Никель 0,5-1,0
Хром 0,1-0,4
Титан 0,05-0,20
Кальций 0,001-0, 02
Железо Остальное
Наличие в чугуне одновременно никеля и хрома измельчает включения графита и способствует равномерному расположению их в металлической основе.
Титан легирует структурные составляющие чугуна. Кальций очищает границы эвтектических зерен. Изменение структуры, вызванное наличием в расплаве никеля, хрома и титана, и дополнительные введения кальция благоприятно сказываются на повышении кавитационной стойкости чугуна при термической обработке.
Пример. Для изучения структуры и свойств чугуна предлагаемого состава и известного выплавляют материалы с различным уровнем содержания компонентов. Чугуны плавят в индукционной печи с кислой футеровкой.
Образцы для испытаний отливают в сухую песчаную форму.
Химические составы чугунов и результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2.
Пределы содержания компонентов установлены, исходя из получения наиболее благоприятного сочетания структуры и свойств сплава. Нижний предел по содержанию углерода 2,87,, кремния — 1,87. Верхний предел по содержанию молибдена 0,3% и хрома
0,47. вызван необходимостью получения структуры беэ включений карбидов. Верхний предел по содержанию углерода 3,2% кремния 2,27. и марганца 0,047. ограничен ввиду образования феррита, количество которого не должно превышать 37. Минимальное количество марганца 0,005%, молибдена О, 17, никеля О, 57, хрома 0,17., 0,057. обеспечивает существенное повышение кавитационной стойкости материала при минимальной степени легирования структуры.
Повышение содержания никеля более
1,07 и титана более 0,27. ухудшает жидкотекучесть чугуна, не влияя практически на его кавитационную стой— кость. Концентрация кальция 0,001—
0,027 выбрана экспериментально из условия снятия кромочного отбела в отливках, измельчения первичной структуры и рафинирования расплава.
Оптимальный состав чугуна содержит,7: углерод 3,0, кремний 2,0, марганец 0,02, молибден 0,2, никель
0,75, хром 0,25, титан 0,12, кальций 0,01.
Технология получения чугуна состоит из расплавления высокоуглеродистых окатьппей, процесса науглероживания и введения ферросплава кремния (75% Si), молибдена (60% Mo), хрома (757 Сг), титана (45% Т ), электролитического никеля. Перед заливкой в ковш добавляют силикокальций (307 Са). Величина добавок рассчитывается исходя из среднего уровня усвоения кальция, никеля на уровне 90-95%, молибдена, хрома титана и кальция на уровне 80-90%.
1201343
1 I, I I 1 1 а! 1
О! 1 1 1 1 О л
1 о
I 1 о о
Ф» о е о е о о о о а
1- е е Е с с о
1 1 а е (Ъ е о
В о е ъ со о е е е о иЪ а.
CV ФЧ е е о о с
° СЧ M е е с о о
РЪ е с е о о е о
CV оо о е е о о е о
t4 е
CV в о
* е е
° е4 еЧ
Цл N e O е е е е
° - CV е оо о е
N 6 Ъ
1Ч е е е е
СЧ с Ъ Ч Ch ФЧ е е
ФЧ
I е
1 1
Е-Ъ Ъ Ъ Г-1
° сч Ф
4 г к о
Il
CCl
63
v о
Р
IA е CV Э е A е
О О О
° а е л о е е е о о
3ГЪ °
Я ФЧ «Ф е е е о о о ю о е е с о
< Ъ о е о
Ф»
СЧ CV о о е е о о мЪ
I» о е о а
У .о е о
О е
C) 1201343
Таблица 2
Относительная стойкость
Жидкоте кучесть
Обрабатываемость
Сплав
Склонность коррозионная кавитационная
Предлагаемый
1,25
1,2
590
1,35
610
1,35
1,40
570
1,45
1,0
530
0,9
1,45
510
1,4
Известный Г17 1,0
405
450
1,03
490
0,87
390
37,3
Корректор С. Шекмар
Подписное
) 1,01
E4) 1,19
3 1,39
Составитель Г. Дудик
Редактор Л. Лвраменко Техред И.Асталош
Заказ 9 5/25 Тираж 582
ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11 1035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 лишал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 к трещинообразованию разрушению ребра толщиной, мм
