Чугун для отливок
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна, обладающего низкой склонностью к образованию усадочной рлКОЗИНЫ. Цель изобретения - уменьшение объема усадочной раковины. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении , мас.%: углерод 3,5-3,8; кремний 2,2-2,8; марганиц 0,2-0,4; магний 0,03-0,07; алюминий 0,005-0, церий 0,005-0,02; )исмут 0,003-0,008; железо остальное. Дополнительный. ввод в состав чугуич висмута обеспечил уменьшение объ -м i усадочной раковины в 1,4-5 раз. табл. о S СО
СО!Оа СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУЬЛИН (SII 4 С 22 С 37/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРС БЕ1-НЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3873264/22-02 (22) 19.03.85 (46) 15.12.86. Бюл. Р 46 (71) Белорусский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт (72) Н.И.Бестужев, С.Н.Леках, И.В.Хорошко, В.Ф.Дурандин, В.A.Ãîëbäштейн, В.П.Смирнов, А.М.Федулов и E.М.Офицеров (53) 669. 15-196 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР !! - 918326, кл. С 22 С 37/10, 1980.
Авторское свидетельство СССР !
I 9851!9, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) ЧУГУН ДЛЯ OTJIIII30!( (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна, обладающего низкой склонностью к образованию усадочной раковины. Цель изобретения — уменьшение объема усадочной раковины. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Е: углерод 3,5-3,8; кремний 2,2-2 8 марганец 0,2-3,4; магний 0,03-0,07; алюминий 0,005-0,01; „ церий 0,005-0,02; i:исмут 0,003-0,008; железо остальное. „."ополнительный, ввод в состав чугу»:1 висмута обеспечил уменьшение объ ": усадочной раковины в 1,4-5 раз. табл, 1276682
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна с низкой склонностью к образованию усадки.
Цель изобретения — уменьшение объ-ема усадочной раковины.
Изобретение иллюстрируется следую-. щим примером.
Обоснование выбранных пределов со— держания компонентов.
Углерод в пределах 3,5-3,87. обеспечивает хорошие литейные и механические свойства сплава. Нижний предел 3,57. обуславливается необходимостью исключения структурно-свободного цементита в матрице чугуна и получения преимущественно ферритной металлической матрицы. Увеличение концентрации углерода вьш е 3,8% отрицательно сказывается на форме и величине графита, в толстостенных отливках может наблюдаться флотация графита.
Концентрация кремния 2,2-2,9% обеспечивает получение благоприятного сочетания пластических и прочностных свойств ВЧ1ЦГ. Нижний предел 2,27. исключает наличие цементита в отливках., превышение верхнего предела в сочетании с повышенным содержанием углерода отрицательно сказывается на форме и размерах шаровидного графита, что ухудша-. ет механические свойства сплава, Марганец в пределах 0,2-0,4% обеспечивает достаточное упрочнение металлической матрицы, при этом не наблюдается значительной перлитизации последней. Следовательно, выбранные пределы содержания марганца косвенно способствуют достиженик цели изобретения.
Алюминий в пределах 0,005-0 O!% сильный раскислитель. Химически связывает растворенный в чугуне кислород. Включения окиси алюминия могут служить подложками для карбида кремния и графита и тем самым усиливать эффект графитизируюшего модифицирования. Превышение верхнего предела + 0,01% приводит к укрупнению включений„ что ухудшает условия графитизации сплава, кроме того, могут появиться (особенно в толстостенных отливках) окисные плены.
Церий в пределах 0,005-0,02% выз;вает интенсивное замутнение расплава путем создания большего количест5
1S
45 ва подложек для карбида кремния и графита в виде оксисульфидов. Кроме того, в указанных пределах церий улучшает форму графита, нивелирует некоторое отрицательное влияние вис-мута на форму графита. Превышение верхнего предела приведет к леремодифицированию сплава (вплоть да появления цементитa) и повышению склонности сплава к усадке.
Висмут (оптимальное содержание установлено экспериментально) — эффективный поверхностно-активный элемент. Нижний 0,003% предел установлен исходя иэ необходимости образования достаточного по величине адсорбированного уровня на поверхности центров графитизации. Превышение верхнего уровня (0,0087) может привести к обратному эффекту. Растущее включечие графита полностью блокировано, в результате сплав закристаллиэуется по метастабильной диаграмме с максимальной объемной усадкой.
Кроме того, превышение содержания висмута больше 0,0087. резко ухудшает форму графита.
Пример. Чугуны известного и предлагаемого составов (см. таблицу} выплавляли в сипитовой печи, о модифицировали при 1400 С желеэокремниймагниевой лигатурой (магний
7,5-8.,0%) и затем после пятиминутной выдержки заливали в техчологическую пробу на усадку. Вторичное модифицирование проводили ФС75 в ко.личестве 0,57.. Висмут при получении предлагаемого состава вводят в смеси с ферросилицием. Технологическая проба выполнялась в виде конуса (угол 90 ), объем пробы 76,61 см .
Конусную пробу заливали в графитовый кокиль. Определялся объем концентрированной усадочной раковины.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Как видно из таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна висмута обеспечивает по сравнению с известным, уменьшение объема концентрированной усадочной раковины.
Формула изобретения
Чугун для отливок, содержащий углерод, кремний,, марганец, магний, алюминий, церий и железо, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью
Химический состав, мас.7
Объем усадочной раковины
Чугун см
Ь
Si Mn Мя М Се Bi Fe
Известный
352003005070025
1,56 ост. 1,2
Предла-. гаемый
3,5 0,.235 0,005 0,003 ост. 0,85 1,11
3 б 2 5 0,3 0 05 " 007 0,01
0,35 0,46
0 005 ост.
3,8 2,8 0,4 0,07 0,0! 0,02 0,008 ост, 0,25 0,32
3,0 2,0 0,2 0,025 0,001 0,001 0,001 ост. 0,95
1,24
4,0 3,0 0,6 0,09 0,05 0,01 ост. 0,8
1,05
Составитель H.Êîñòîðíîé
Редактор M.Íåäoëóæåíêo Техред.II.Сердюкова Корректор В.Бутяга
Заказ 6638/21 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 з 1276682 уменьшения объема усадочной раковины, он дополнительно содержит висмут при следующем соотношении компонентов, мас.X:
Углерод 3,5-3,8
Кремний 2,2-2,8
Марганец
Магний
Алюминий
Церий
Висмут
Железо
0,2-0,4
0,03-0,07
0,005 вЂ,010
0,005-0,020
0,003-0,008
Остальное
