Лигатура для чугуна

 

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„,32 159

А1 (ц 4 С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVfV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3797490/22-02 (22) 04.10.84 (46) 23.06.86. Бюл. N - 23 (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов и Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева (72) Б.М.Гринберг, Я.Г.Клецкин, М.А.Рысс, Б.И.Байрамов и В.П.Зайко (53) 669.13-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 727705, кл. С 22 С 35/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 759610, кл. С 22 С 35/00, 1978, (54)(37) ЛИГАТУРА ДЛЯ ЧУГУНА, содержащая молибден, кремний, хром,марганец,кальций, титан, вольфрам и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени ее усвоения, повышения износостойкости чу- гуна при сухом .трении и его ударной .вязкости она дополнительно содержит азот, фосфор и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Молибден 20-40

Кремний 5-20

Хром 5.-20

Марганец 0,1-1,2

Кальций 0,005-0,05

Титан О, 01-1, 0

Вольфрам 0 1-5 0

Азот 0,006-0,05

Фосфор 0,05-1,0

Алюминий 0,005-0,08

Железо Остальное

1239159

Содержание кальция в лигатуре в пределах 0,005-0,05 способствует улучшению литейных свойств чугуна, в частности снижает степень отбеливаемости, улучшает форму и равномерность распределения графита„ Введение в лигатуру азота позволяет повысить ударную вязкость чугуна, повьппает его износостойкость. Содержание азота менее 0,006 неэффективно, содержание свыше 0,057. приводит к образованию газовой пористости. Содержание молибдена 20-40% выбрано из необходимости получить заданный химический состав чугуна, повысить износостойкость и ударную вязкость. Содержание кремния в пределах 5-207 вызвано необходимостью хорошей дробимости лигатуры, повышения ее усвояемости в чугуне. Содержание хрома 5-20,марганца 0-1,27, вольфрама 0,1-5 и титана 0 01-1,07. выбрано с целью повышения ударной вязкости чугуна и его износостойкости. Содержание этих легирующих элементов ниже указанных пределов не оказывает эффективного влияния на структуру чугуна.

Содержание титана в пределах 0,011,0, особенно при наличии в лигатуре азота, позволяет создать каркас

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к лигатурам, применяемым для легирования чугунов.

Цель изобретения — повышение степени усвоения лигатуры и повышение износостойкости чугуна при сухом тре-нии и его ударной вязкости.

Пример. Лигатуры выплавляют в индукционной печи. Шихта состоит иэ

60 ферромолибдена, армко-железа, 457 ферросилиция, 157. феррофосфора, 50 феррофольфрама, азотированного феррохрома, 65 феррохрома, 307 ферротитана, алюминия и силикокальция.

Лзотированный феррохром, ферротитан, алюминий и силикокальций добавляют перед разливкой лигатуры. Температура перегрева составляет 1600 Ñ. Содержание фосфора доводится феррофосфором, а содержание азота — азотированным феррохромом.

Проводят сравнительные испытания предлагаемой лигатуры, лигатуры с запредельными значениями и известной

35 из нитрилов титана, что способствует повышению износостойкости. Наличие в лигатуре 5-20% хрома усиливает перлитизирующее действие лигатуры на чугун, повышает его ударную вязкость и изнссостойкость. Такое же влияние без образования структурно-свободных карбидов оказывают марганец и вольфрам, которые содействуют также о6разованию износостойкой сорбитной структуры. Содержание фосфора 0,051,0% алюминия 0,005-0,087 повышает усвояемость лигатуры, ее модифицирующее действие. Содержание этих элементов ниже указанных пределов неэффективно, более высокое содержание приводит к образованию в чугуне литейньг< дефектов, что усиливается изза наличия.в лигатуре азота.

В индукционной печи выплавляют базовый чугун содержащий, углерод

3,4," кремний 2,0, марганец 0,6;хром

0,15; никель 0,12; фосфор 0,12; сера

0,05.Для оценки усвояемости лигатуры в чугуне на дно ковша добавляют

27. лигатуры от массы жидкого металла.

Для выплавки легированных чунунов о вводят 5-10% лигатуры от массы металлозавалки. Чугун модифицируется ферросилицием ФС75. Износостойкость при трении без смазки определяют на возвратно-поступательной машине трения

NT-5. В качестве контртела используют сталь ШХ 14, время испытаний составляет 6 ч.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что усвояемость легирующих элементов в предлагаемой лигатуре на 127 выше, чем в известной. ударная вязкость на 647. выше у чугуна, легированного предлагаемой лигатурой, чем известной. Износ у чугуна, легированного предлагаемой лигатурой, на 15 ниже, чем у чугуна, легированного известной лигатурой. Наличие в лигатуре азота, алюминия и фосфора в указанных пределах и в сочетании с указанными пределами остальных элементов дает возможность получить чугун,обладающий необходимым уровнем износостойкости при сухом трении и ударной вязкости и высокой усвояемостью легирующих элементов.

1239159

Содержание компонентов, мас.Х, и показатели свойств лигатуры состава

Компоненты и свойства

Известный

Предлагаемый

1 2 3 4 5

30

Молибден

Кремний

Хром

0,8

Марганец 0,1

1,2 0,08

1,3

0,005 0,02 е

0,05

Кальций

0,004 0,06 0 1 10

0,01

0,2

Титан

1,0 0,4

5,0 0,4

0,3

2,6

Вольфрам О, 1

5,1

Никель

0,006 0,02 0,05 0,005 0,06

Азот

Фосфор 1,0

0,5

0,05 О;03

1,2

Алюминий 0 005 0 01

0,08 0,004 О, 1

Железо 68,8

40,9

11,7 58,7 26,2 8,5 13,4

90

85 80 81

87 84

0,46 0,56 0,28 0,26 0,26 0,29

0,36

Износостойкость

120 105 106 100 102, 120

118

Составитель Н.Шепитько

Редактор Н.Яцола Техред H.Боикало Корректор А.Зимокосов

Заказ,3355/21 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-.полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Усвояемость, Ж

Ударная вязкость, кг м/см, 40 19 41

20 10 15

20 10 20

10 15

1 6

5 8

50 ЗО

0,3 1,5

0,1 1

25 15