Чугун для отливок

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию износостойких серых чугунов, выплавляемых в индукционных печах и используемых для изготовления шкивов и блоков . Цепь - выравнивание твердости по сечению отливки и повьшение эксплуатационных свойств. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении , Mac.%t С 2,7-3,3; Si .1,5-2,6; Мп 0,4-0,8; Сг 0,06-0,4; Ni 0,5-0,8; Ti 0,04-0,6; Си 0,04-0,8; А1 0,002- 0,04; 8Ъ 0,006-0,08; Sn 0,002-0,04; Са 0,021-0,04; Се 0,002-0,08; N 0,02- 0,12; Fa - остальное. Введение в чугун кальция измельчает и стабилизирует структуру, уменьшает брак по пористости , очищает границы зерен от неметаллических включений, улучшает форму графита. Церий в количестве 0,0(12-0,08 мас.% обусловливает в чугуне стабилизацию твердости. Олово в чугуне выравнивает и повьш1ает твердость в отливках и повьшает фрикционную износостойкость. Чугзгн имеет следующие свойства: НВ 215-232; А„, 130- 145 Дж/см ; эксплуатационная стойкость (эталон С425).1,24-1,48; из- . нос 0,6-1.8 плотность 7246- 7265 кг/м. 2 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3 (19) (11) (5D 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3909725/22-02 (22) 26.03.85 (46) 15.12.86. Бюл. Р 46 . (71) Могилевское производственное объединение по выпуску лифтов (72) Н, Г. Шарков, M. И. Карпенко, А. П. Борис, Е. И. Марукович, О. А. Тихонович .и В. И. Шпаковский (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 985120, кл. С 22 С 37/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

))- 931784, кл. С 22 С 37/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1120030, кл. С 22 С 37/10, 1983. (54) ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию износостойких серых чугунов, выплавляемых в индукционных печах и используемых для изготовления шкивов и блоков, Цель — выравнивание твердости по сечению отливки и повышение эксплуатационных свойств. Чугун содерм т компоненты в следующем соотношении, мас.%: С,7-3,3; Б1 1,5-2,6;

Мп 0,4-0,8; Cr 0,06-0,4; Ni 0,5-0,8;

Ti 0,04-0,6; Си 0,04-0,8; Al 0,002-.

0,04; Sb 0,006-0,08; Sn 0,002-0,04;

Са 0,021-0,04; Се 0,002-0,08; N 0,020,12; Fe — остальное. Введение в чу- гун кальция измельчает и стабилизирует структуру, уменьшает брак по пористости, очищает границы зерен от неметаллических включений, улучшает форму графита. Церий в количестве

0,002-0,08 мас.% обусловливает в чугуне стабилизацию твердости. Олово в чугуне выравнивает и повьппает твердость в отливках и повьппает фрикционную износостойкость. Чугун имеет следующие свойства: НВ 215-232 А . 1302. н

145 Дж/см ; эксплуатационная стойкость (эталон С425).1,24-1,48; износ 0,6-1 8 мм /км; плотность 72467265 кг/м . 2 табл.

1276

Дополнительное введение кальция в количестве 0,021-0,04 мас.% измельчает и стабилизирует структуру, уменьшает брак по пористости, очищает границы зерен от неметаллических включений, улучшает фактор формы графита, что обеспечивает существенное повышение ударной вязкости, стабилизации твердости канатоведущих шкивов и их служебных свойств. При содержании кальция до 0,021 мас.% модифицирующее

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию износостойких серых чугунов, выплавляемых в индукционных печах и. используемых для изготовления шкивов и блоков. 5

Цель изобретения - выравнивание твердости в отливках и повышение эксплуатационных свойств.

Укаэанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, крем- 10 ний, марганец, хром, никель, титан, медь, алюминий, сурьму, олово и железо дополнительно содержит кальций, церий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 2,7-3,3

Кремний I 5-2,6

Марганец 0,4-0,8

Хром 0,06-0,4

Никель 0 05-0,8

Титан 0,04-0,6

Медь 0,04-0,8

Церий 0,002-0,08

Кальций 0,021-0,04

Алюминий 0,002-0,04

Азот 0,02-0,12

Сурьма 0,006-0,08

Олово 0,002-0,04

Железо Остальное

Дополнительное введение азота в количестве 0,02-0,12 мас.% микролегирует металлическую основу, связывая алюминий, титан, хром и церий в нитриды и карбонитриды, повышает дисперс-, ность и твердость матрицы, что способ З5 ствует повышению иэносостойкости, стабильности структуры и служебных свойств чугуна в отливках, При концентрации азота до 0,02 мас.% микролегирующий эффект и повышение твердо- 40 сти и стабильности свойств проявляется слабо, а при увеличении концентрации азота более 0,12 мас. повышается содержание неметаллических включений по границам зерен, что приводит к 45 снижению пластических и служебных свойств.

683 2 и стабилизирующее влияние проявляется слабо и стабильность эксплуатационной стойкости недостаточна, а при повышении концентрации кальция более

0,Î4 мас.% увеличивается количество неметаллических включений, снижается плотность и стабильность твердости в отливках шкивов.

Введение церия в количестве 0,0020,08 мас.% обусловлено его стабилизирующим влиянием на величину твердости, высокой химической активностью и модифицирующей способностью,.что повышает ударную вязкость, стабильность структуры и служебных свойств. Увеличение концентрации церия более

0,08 мас ° % увеличивает отбел и твердость в тонких сечениях и на поверхности отливок, а при содержании до

0,002 мас.% он концентрируется в графите и не оказывает существенного влияния на твердость и стабильность структуры и служебных свойств.

Олово в чугуне в качестве эффективной микролегирующей добавки, обеспечивает существенное выравнивание и повышение твердости чугуна в отливках шкивов и повышение фрикционной износостойкости. При содержании олова.до 0,002 мас.% в отливках шкивов отмечается феррит, снижающий износостойкость и служебные свойства, а при увеличении концентрации олова более 0,04 мас.% усиливается отбел и снижается стабильность ударной вязкости и эксплуатационной стойкости.

Концентрация микролегирующих добавок (хром 0,06-0,4 мас.%, никель 0,050,8 мас.%., титан 0,04-0,6 мас.% и медь 0,04-0,8 мас.%) обеспечивает упрочнение и измельчение металлической основы и субэерен, Они повышают плотность отливок и обеспечивают стабильность механических и служебных свойств чугуна.

Опытные плавки чугунов приведены в индукционных печах промышленной частоты ИЧТ-10/2,5 03 с использованием шихты из предельных чугунов, пакетированной стали, чугунного лома, чугунной медной и стальной стружки, кокса пекового, возврата собственного производства и азотированных ферросплавов. Присадку стружки из оловянистой бронзы, металлической сурьмы, ферроцерия, силикокальция и ферросилиция проводили в разливочные ковши.

Перед вводом в металл ферросплавы и

0,021-0,040

0,002-0,080

0,02-0,12

Остальное

Кальций

Церий

Азот

Железо

Таблица 1

Компоненты

ИэвестПредлагаемом ном

3,3

2,7

Углерод

2,6 2

1,5

Кремний

0,4 05

0,8

Марганец

Хром

Никель

0,4

0,06 0 15

0,05 0,4

0,04 0,5

0,04 0,2

0,002 0,01

0,8

0,8

0,6

Титан

0,04

Алюьягьгий

Церий

Кальций

0,002 0,05 0,08

0,04

0,021 0,03

0,006 0,07 0,08

Сурьма

2,7-3,3

1,5-2;6

0,4-0,8

0,06-0,40

0,05-0,80

0,04-0,60

0,04-0,80

0,002-0,040 45

0,006-0,080

0,002-0,040

0,002 0,02

0,04

Олово

0,02 0 05 0 12

Азот

Остальное

ОстальОсЖелезо ное тальное

3 1276 стружку бронзы прокаливают в шахтной электропечи CIll3 10.10/7 при т 600 С.

Карбюризатор (кокс пековый) размалывают в бегунах до фракции 10-15 мм, а ферросплавы, используемые для модифицирования, дробят в щековой дробилке и подвергают грохочению до следующих фракций: до 25 мм для ввода в ковш емкостью 1,5 т и до 5 мм— для ввода в ковш емкостью 0,25 т.

Химические составы чугунов опытньгх плавок приведены в табл. 1. I с5 табл. 2 приведены механические и служебные свойства чугунов опытных плавок, приведены данные о браке по пористости и плотности чугуна в отливках.

Как видно из табл. 2, предлагаемый чугун обладает более низким браком по

20 пористости, высокими и стабильными показателями твердбсти и ударной вязкости, более стабильными служебными свойствами в отливках шкивов, чем известный.

Формула изобретения

Чугун для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, медь, алюминий, сурьму, олово и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью выравнивания твердости в отливках и повышения эксплуатационных свойств, он дополнительно содержит кальций, церий и азот)5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Титан

Медь

Алюминий

Сурьма

Олово

Содержание компонентов, мас.% в чугуне! ) о

L1 .:Ъ л е » е

II

Щ } у }

«е} «Л & а а ф

«ч о и

О

1»

И ф

Ф и

Ц

lO, «Ij

A н

«»

О

Ж «}}

1О -Ф УЪ

«л а

«Ч CV CV л л л

-1 л

«,»

- б .ф

} 1

«.» с 4 а

С" } « е

«О «Ч }О а, °

° л « ф

О. Р о

1 а .л к

1а!

О } ««»

«М Г Ъ а а, а

«} Я Ь ь

« ..-

«е

1 сО W t

«} а }/} о е}

«У1 л }»

«}«»

« }

«»

}1 }f } }r> в}1

Е

О

Ц

И

Р} л

« 3

° « }

"j . « е

Ф «I}

1" «}

}» О

1

1 — 1

1 ф

1й(j ( х! !

Ь «1

3 ì

И Ф }«1

«» o x

И1.О

«}» «» 1

1 Ij

NO"O

О Ь Х

«» «» r °

С О»«Х

Ж t(««

Ц «» И

oeðца

«}} Я Э О

Х 1- а} а

- }

1м

«} Х

I«}

Ж

Ж }«}

«» 1k(О з, 4 ? »« -KQg

«} Р х

« 4

«"\

« 4