Лигатура

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1219664

Ш 4 С 22 С 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10-20

0,01-1

4-8

0,01-0, 1

35-55

1-3

6-12

Остальное

Кремний

Углерод

Алюминий

Кальций

Медь

Бор

Хром

Железо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3844971/22-02 (22) 05.10.84 (46) 23,03.86. Бюл. Ф 11 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" (72) В.П.Митрович, В.И.Канторович, В.Ф.Чигринов, И.А.Макагон, Ю.П.Алексеев, Н.Ф.Желтова, Н .Е.Иванкова, М.А.Рысс, В.П.Зайко, В.Е.Пигасов, Л.В.Слепова, В.Я.Ефремов, Д.Я.Мечетнер, Б.И.Байрамов, В.П.Трушин и М.Ф.Бабкина (53) 669,15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

И- 837984, кл. С 22 С 35/00, 1981.

Патент США Р 3765875, кл. 75-130, 1974: (54) (57) ЛИГАТУРА, содержащая кремний, углерод, алнижний, кальций и железо,. о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью повмшения износостойкости и герметичности чугуна при сохранении показателей обрабатываемости, она дополнительно содержит медь, бор и .хром, при следующем-соотношении компонентов, мас.Х:

1219664

45

Кремний, алюминий, углерод и кальций в указанных количествах улучшают условия для действия меди, бора и хрома, структуру графита и расстояния между его включениями, препятствуют отбелу отливок. Железо.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к ферросплавам и лигатурам, применяемым для внепечной ковшовой обработки чугуна.

Цель изобретения — повышение иэносостойкости и герметичности чугуна при сохранении показателей обрабатываемости режущим инструментом.

Пример. Лигатуру получают на электрометаллургическом комбинате 10

Г путем сплавления ферросилиция, меди, ферробора, феррохрома, металлического алюминия и силикокальция в индукционной печи. Для корректировки состава лигатуры по содержанию углерода присаживают электродный бой, Полученную лигатуру измельчают на щековых дробилках до фракции менее 6 мм. Фракцию менее 0 5 мм отсеивают на сите.

Лигатуру вводят в ковш после его 2р заполнения на 0,2-0,25 объема в количестве 1,0 от массы расплава. Исходный состав чугуна, мас. : С 3,38;

Si 2,65; Мп 0,69; S 0,068; Р 0,083.

Температура чугуна при введении 25 о лигатуры 1360-1350 С. Для сравнения расплавленный чугун обрабатывают известной лигатурой со средним составом, мас. : Si 70,0; Са 3,5;

Al 0,9; С 0,6.

Медь и бор, находящиеся, в ли— гатуре в виде о -раствора бора и меди и медьбористой эвтектики, в присутствии хрома совместно с остальными компонентами лигатуры раство35 ряются в аустените и феррите, в том числе являющемся составной частью перлита, искажают его кристаллическую решетку, вызывают дисперсионное твердение, чем улучшают упруговязкие свойства и прочность металлической основы, Одновременно, вследствие изменений условий графитизации, увеличиваются расстояния между включениями графита, следствием чего являются увеличение износостойкости и герметичности чугуна. Это происходит без заметного изменения дисперсности перлита, при умеренном повышении твердости и сохранении приемлемой обрабатываемости чугуна.

I является растворителем остальных компонентов лигатуры.

При содержании меди, бора и хрома меньшем нижних пределов указанных диапазонов эффективность воздействия лигатуры на структуру чугуна заметно снижается. Повышение верхних пределов приводит к черезмерному повышению твердости чугуна, ухудшению его обрабатываемости.

При содержании кремния апюминия и углерода меньшем нижних пределов диапазонов в чугуне, обработанном лигатурой, возникает отбел и ухудшается обрабатываемость. Повышение верхних пределов содержаний элементов приводит к снижению износостойкости и герметичности чугуна.

Отливки, полученные из чугуна, обработанного лигатурой в количестве 1 от массы расплава, обладают хорошей обрабатываемостью, а изделия после обработки характеризуются повышенной износостойкостью за счет изменения структуры графита и упруговязких свойств металлической основы чугуна.

Износостойкость чугуна, обработанного лигатурой, определяют на машине СМЦ-2 при трении скольжения со смазкой, содержащей абразивные частицы. Величину относительной износостойкости рассчитывают как частное от деления величины износа образцов эталона на величину износа испытываемого чугуна. Твердость HB измеряют при вдавливании шарика g 10 мм под нагрузкой 3000 кг. Герметичность определяют, подвергая образцы одностороннему давлению керосина. Относительную герметичность g определяют как частное от деления величины герметичности испытываемого чугуна на величину герметичности серийного чугуна.

Обрабатываемость проверяют при точении образцов чугуна резцами, оснащенными пластинками твердого сплава, и оценивают длительностью работы резцов от начала испытаний до возникновения на задней грани резца площадки износа шириной 2 мм.

Относительную обрабатываемость С рассчитывают как частное от деления обрабатываемости испытанного чугуна на обрабатываемость серийного чугу- . на.

Для получения комплексной характеристики качества чугуна в отноше1219664

Состав лигатуры, мас.Х

Си В Cr Al С Са

Вариант

Si Fe

90 320 09 54 46 001 001 Ост.

0,01

10,0 35,0 1,0 6,0 4,0 0,01

15 0 45 0 2,0 9,0 6,0 05

0,05

20,0 55,0 3,0 12,0 8,0 1,0

0,10 -н22,0 60,5 3.,3 13,5 8,8 1,1

0,11

3 5

70,0 Нет Нет Нет 0,9 0,6

Продолжение таблицы

Вариант

Состав чугуна, мас.7

T J (Примечание

HB Е g С Z

177 1,20 1,31 1,18 1,85

179 1,25 1,35 1, 17 1,97

187 1,38 1,41 1, 12 2, 18

202 1,42 1,44 1,02 2,08

205 1,44 1,45 0,91 1,90

175 1,05 1, 1 1, 08 1, 25

165 1,0 1 O 1,0 1 0

Известный чугун

Серийный чугун нии его нзносостойкости, герметичности и обрабатываемости определяют показатель Z как произведение относительной износостойкости, отноСреди вариантов состава лигатуры третий вариант 3 соответствует среднему значению диапазонов содержаний элементов разработанной лигатуры. Варианты 2 и 4 — пределам диапазонов содержания элементов.

Варианты 1 и 5 получают при содержаниях элементов, выходящих за предесительной герметичности е и относительной обрабатываемости С. Химический состав лигатур и результаты испытаний приведены в таблице. лы установленных диапазонов. Вариант 6 — известный, вариант 7 — серийный чугун.

Из приведенных данных видно, 55 что при среднем содержании элементов предлагаемой лигатуры относительная износостойкость чугуна, обработанного ею., возрастает в 1,38 ра1219664

Составитель H.Øåïèòüêî

Редактор А.Козориз Техред И.Попович Корректор Синиц я

Заказ 1236/37 Тираж 567 Подписное дНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 за, относительная герметичность— в 1,4 1 раза, относительная обрабатываемость - в 1, 12 раза в сравнении с теми же характеристиками серийного чугуна.

Койплексный показатель качества чугуна, учитывающий его износостойкость, герметичность и обрабатываемость, находится в пределах 1,972,18, достигая максимума при среднем содержании лигатуры.

При применении известной лигатуры величина комплексного показателя составляет 1,25, что значительно меньше, чем в случае применения предлагаемой,