"Гомсельмаш" (72) А.Д. Ковтун, А.П. Жихарев, M.È. Карпенко, А.К. Карпов, Я.А.Гуре. вич и С.N. Бадюкова (53) 669.15-196(088.8) (56) Патент Японии 9 56-12774, кл. С 22 С 37(04, 1981.

Гост 7293-79.

Ларина О.Д., Тимошенко Н.И. Количественный анализ оксидных и нитриднык включений в сталях и сплавах.

И.: Металлургия, 1978, с. 256.

Авторское свидетельство СССР

Н 985119, кл. С 22 С 37/00, 1982.

„„SU„„1235976 А 1 (54) (57) ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, магний и железо, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, с целью повышения предела выносливости при изгибе и модуля сдвига, он дополнительно содержит карбонитриды молибде. на, бориды кальция и оксисульфиды церия при следующем соотношении ком» понентов, мас.Х:

Углерод 2,4-3,6

Кремний 1,2-2,2

Марганец 0,3-0,7

Алюминий 0,3-0,7

Магний 0,03-0,07

Карбонитриды молибдена

Бориды кальция

Оксисульфиды церия 0,02-0, 1

Железо Остальное

2 тает угар металла .и снижается мрдуль сдвига „

Общее содержание графитизирущщих компонентов в предлагаемом чугуне ниже по сравнению. с известным, что обеспечивает повышение однородности структуры и стабильности механических свойств.

Опытные плавки высокопрочных чугунов проводят в электропечах с кислой футеровкой на шихте, состоящей из литейных коксовых чушковых чугунов стального лома, графитизированного коксика и ферросплавов. Микролегирование осуществляют боридами кальция, карбонитридами молибдена и оксисульфидами церия путем ввода соответствующих веществ в жидкий металл.При этом усвоение добавок составляет 5873, 71-88 и 97-100Х соответственно.

Заливку литейных форм и технологических проб производят в соответствии с 1?TN МТ20-2-76. Химические составы чугунов опытных плавок приведены в табл. 1.

Количественное и качественное определение остаточнйх концентраций дополнительно вводимых ингредиентов производят с помощью методик химического дифференцированного анализа нитридов, карбонитридов, оксидов, боридов и оксисульфидов.

Демпфирующую способность чугунов определяют на установке для определения вибропоглощающих свойств и демпфирующей способности конструкционных материалов при вибрационных циклах нагружения. Измерение энергии, теряемой при одном вибрационном цикле и характеризующей демпфирующую способность при периодических нагрузках, проводят при частоте, близкой к резонансной, на образцах длиной 200 мм и диаметром 8 мм, Энергия, теряемая при одном вибрационном цикле с амплитудой изгибных колебаний 10, при испытании известного чугуна условно принята за 100 .

Коэффициент относительной стойкости к вибрациям К вычисляют как отношение предела усталостной прочности при циклическом изгибе вращающегося с вибрацией консольного образца из исследуемого чугуна к пределу усталостной прочности эталонного образца из чугуна А4В-2.

В табл,. 2 приведены механические свойства высокопрочных чугунов в от1 1235976

Изобретение относится к металл ргиг1, в частности к высокопрочным чугунам„ предназначенным для изготовления ответственных машиностроительных отливок, а именно деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.

Цель изобретения вЂ” повьппение предела выносливости при изгибе и модуля сдвига. 10

Дополнительное введение карбонитридов молибдена в количестве О, 100,6Х существенно изменяет природу расплава, ускоряет процесс кристаллизации, измельчает литую структуру, 15 упрочняет перлит, исключает образование черных пятен в отливках и в результате обеспечивает повышение предела выносливости при изгибе и стойкости при вибрациях. При концентрации 20 карбонитридов молибдена до 0,10 мас.X эффект упрочнения перлита и повышения предела выносливости при изгибе и других механических свойств недостаточен, а при превьппении верхнего пре- 2 дела по карбонитридам молибдена происходит ухудшение пластических свойств и модуля сдвига вследствие образования легированного феррита.

Бориды кьция в количестве 0 03 30

0,2 мас.X вводятся как эффективная микролегирующая добавка, снижающая пленкообразование и нейтрализирующая антиграфитизирующее действие карбонитридов молибдена, а также улучшающая форму неметаллических включений и литого зерна, что существенно повышает модуль сдвига. Нижний предел содержания боридов кальция обусловлен необходимостью исключения пленообраэования и обеспечения кристалли40 зации сплава по стабильной диаграмме состояния без структурно-свободного цементита при содержании кремния

1"27., а верхний (0,2 ) вЂ” ухудшением стойкости к вибрациям из-за выделения боридов кальция по границам зерен.

Введение оксисульфидов церия способствует улучшению фактора формы графита, что обеспечивает повышение механических свойств и стойкости отливок к вибрациям. При содержании оксисульфидов церия менее 0,02Х не достигается стабильггого повьппения модуля сдвига и других механических свойств, фактора формы графита и стой кости в условиях вибрации, а при увеличении концентрации оксисульфидов церия более 0,1Х значительно возрас1235976 ливках, определенные по стандартным ,методикам.

Как видно из табл. 2, предлагаемый высокопрочиый чугун имеет более выТаблица 1

Содержание компонентов, мас.Х, в составе

Компоненты

1 2 3 (известный) 2,2

3,8

3 5

2,9

3,6

1,0

2 3

1;2

2,1

2,2

1,8

0,9

0,2

0,3

0,5

0,7

0,8

0,2

0,7

0,8

0,3

0,5

0,02

0,05

0,07

0,05

0,03

Карбонитриды молибдена

0,9

0,6 0,.05

0,2 0,01

0,1

0,3

0,03

0,1

Бориды кальция

Оксисульфиды церия

0,1 0,01

0,2

0,02

0,05

Остальное

Осталь- Осталь"

Осталь- Остапь- ОстальЖелезо ное ное ное ное ное

Т а б л и ц а 2

Показатели свойств составов чугуна

Свойства

2 3 4

1 (известный) Временное сопротив-. ление Gå, MIIa

591

608

698

656

720

588

Относительное удлинение, Х

Предел выносливости при изгибе, MIIa 230

238

286

345

308

352

Демпфирующая способность, 7

128

102

108

100

124

132

Модуль сдв иг а, MIIa, Е 10

102

Коэффициент относительной стойкости к вибрациям, К>

1,3

1,5

1,2

1,4

1,6

1,2

Брак по черным пятнам в структуре отливок, Х

1,9

5,7

1,2

8,5

Углерод

Кремний

Марганец

Алюминий

Магний сокие показатели модуля сдвига и предела выносливости при изгибе, чем базовый высокопрочный чугун, что позвог ляет снизить металлоемкость литых изделий.

Похожие патенты:

Чугун // 1235975

Чугун для конфорок электроплит // 1235974

Чугун // 1235973

Чугун // 1229236

Высокопрочный чугун // 1227709

Износостойкий чугун // 1225873

Высокопрочный чугун // 1225872

Чугун // 1224350

Высокопрочный чугун // 1222705

Немагнитный чугун // 1216239

Антифрикционный чугун // 2101379

Изобретение относится к области металлургии, в частности к серым чугунам с пластинчатым графитом, используемым в узлах трения

Сплав на основе системы железо-углерод для изготовления износостойких литых изделий и способ его получения // 2109837

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплавов на основе системы железо-углерод для изготовления литых износостойких и ударопрочных изделий, например помольных шаров, и к способу получения таких сплавов

Чугун // 2112073

Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам с шаровидной формой графита для получения отливок, обладающих в исходном состоянии высокой пластичностью и прочностью

Чугун // 2116371

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам чугуна, используемого в качестве товарного ванадиевого чугуна, а также для конверторного передела с получением ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта

Чугун // 2116372

Высокопрочный чугун // 2119547

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано как антифрикционный материал, в частности, для изготовления деталей, работающих в условиях с повышенными окружными скоростями

Чугун для тормозных колодок // 2122042

Легированный чугун // 2122043

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам легированных чугунов для изготовления изделий, работающих в условиях повышенного износа и циклических нагрузок, например валков прокатных станов, деталей грязевых и погружных насосов и т.п

Чугун // 2124066

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов износостойкого чугуна для получения различного типа литых валков, используемых в металлургии , строительной и пищевой промышленности (мукомольной, кондитерской, пивоваренной), и других видов размольного оборудования

Чугун для мелющих тел // 2128238

Изобретение относится к металлургии, в частности, к разработке составов чугуна для изготовления мелющих тел и быстроизнашивающихся деталей, таких, как броневые плиты шаровых мельниц, била, щеки щековых дробилок и тому подобное