Чугун

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

РЕСПУВЛИК (у С 22 С 37 1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774100/22-02 (22) 18.07.84 (46) 07.06.86. Бюл. Х 21 (72) Н.И. Шеглюк, Е.И. Бобкова, А.Д. Срыбник и П.И. Бродяной (53) 669. 15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 423871, кл. С 22 С 37/00, 1971

Авторское свидетельство СССР

1109460, кл. С 22 С 37/10, 1983. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий и железо, отличающийся

„„SU„„1235975 А 1 тем, что, с целью повышения вязкости разрушения при сохранении прочнос. ти обрабатываемости резанием, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод 2,2-3 8

Кремний 1,3-2,8

Марганец 0,1-0,7

Медь О, 01-0, 4

Алюминий 0,01-0,1

Кальций 0,001-0,05

Железо Остальное

1235975

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению конструкционного серого чугуна с высокой прочностью и вязкостью paspymeния, характеризующей трещиностойкость материала и оцениваемой критическим коэффициентом интенсивности напряжения К,, при сохранении обрабатываемости.

Цель изобретения — повышение вязкости разрушения при сохранении прочности обрабатываемости резанием.

Чугун выплавляют в высокочастотной индукционной печи ЛПЗ-б7. В качестве шихты используют доменный чугун, сталь-. ные отходы, бой графитовых электродов, ферросплавы и специальные присадки (силикокальций, алюминий).

Чугун перегревают до 1380-1450 С.

Введение кальция в состав чугуна . в количестве 0,001-0,057 основано на его высокой химической активности.

Кальций обеспечивает получение пластинчатого графита меньших размеров с притупленными, округлыми концами, кроме того, высокое сродство к кислороду и сере способствует раскислению и десульфурации металла. Это приводит к повышению вязкости разрушения (трещиностойкости) и прочности чугуна. Повышенное содержание кальция (более 0,057) увеличивает количество неметаллических включений сложного состава, ухудшающих качество и снижающих свойства чугуна. При введении кальция менее 0,0017. не обеспечивается перечисленное воздействие на металл, а следовательно, и на свойства.

Алюминий в количестве 0,01-0,107 способствует увеличению степени графитизацин и измельчению включений графита, обеспечивающих получение чугуна с удовлетворительной обрабатываемостью и высокими свойствами. Содержание алюминия более 0,10 и менее

0,017 не обеспечивает оптимальных условий графитизации, что отрицательно сказыва. ется на вязкости разрушения, прочности и обрабатываемости.

Предлагаемый чугун имеет также по сравнению с известным более высокое содержание углерода (2,2-3,8X)

10 и меньшее количество меди (0,01-0,47) ., Указанные отличия в химическом составе обеспечивают более высокие технологические свойства чугуна,в частности прочность, вязкость разрушения

15 и обрабатываемость.

Определяют предел прочности чугуна при растяжении, твердость по Бринеллю, вязкость разрушения оценивают методом Ч-интеграла. Обрабатываемость оценивают по экономичной скорости резания, соответствующей стойкости резца в б0 мин при глубине резания

1„5 мм и подаче 0,72 мм/об.

Показатели предела прочности при растяжении, твердости, вязкости разрушения и обрабатываемости известного чугуна и предлагаемого на верхнем, среднем н нижнем уровнях содержания элементов, а также с повышенным и поЗО ниженным содержанием элементов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый чугун имеет повышенные значения предела прочности при растяжении и вязкости разрушения по сравнению с известным при сохранении удовлетворительной обрабатываемости.

Использование предлагаемого чугуна

40 для деталей ответственного назначения, испытывающих в процессе эксплуатации повышенные статические и цикли-1 ческие нагрузки, значительно повышает их надежность в эксплуатации.

1235975

X л х

Е 1

Р Х ° 1

6) Х cd I

1 и о

СО

СЧ

1 л

СЧ о о м сч

Оо О

CV СЧ

«71

CV ф

1 1 о л

Й

1 cd

Ф Я

1ч л

kt E а и

С4 О х и о

1 1

1 1 и о о

° В Ф о о л ю о о о о о

C) л

cv o о о ь о о

Ю о

CV а л о о а о о о ь о о л

Ф A о о ф о о ь

CV Ch

A a

СЧ ф о

° (Ч

СЧ

О СО

° . л м м м» О ъ а м ф ф

1 Ж х

& и о

Х

>х о

:г

Ф х ф

Г.е

С4 х х х

Е

Р

k( о

Ц е ъ О

111 л о

1 о

О Ъ ф О (71 м

1 о о

Ф о 1

4/ о о

CQ л о

1 1

Ф о л л о

1 м л

C) л

CV

СО л ф л

СЧ

01

Ю

CV л

Ю м

I о л л о о

1

C) л

4Г со о

Ф ° о л

СЧ СЧ

1 I

СЧ С0 в л о

СЧ о о Л СЧ м

1 о о о ф

Ol о х

Q о

1 <Р ф

Э 4 C йц х л в

Ch

° ° т

° ф

1 ф т»

° О \

° Ф

О м о о

Ф ф

CV

1 1 о о л

CV и о о а о о о о о

m5ДВdI охохехz м х и х ц х ctl ф

dI eOet."O оихаиие