Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления отливок, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок. Цель - улучшение литейных свойств и стабилизация ударной вязкости в отливках с толщиной 60-180 мм. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,7-3,3; кремний 1,7- 2,3; марганец 0,5-1,1; хром 0,05- 0,20; медь 0,05-0,70; фосфор 0,12- 0,25; никель 0,05-0,35; сурьму 0,02- 0,12; церий 0,002-0,008; кальций или барий 0,02-0,05; нитриды бора 0,008- . 0,036 ИрЖелезо остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна нитридов бора обеспечивает улучшение жидкотекучести с 525 до 645-720 мм, уменьшение усадки с 1,5 до 1,1-1,3%, а также стабилизирует ударную вязкость в сечениях отливки с толщиной 60, 120 и 180 мм. 2 табл. с S сл to ) 4 оо Oi 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС11У БЛИН (ц 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 о

» а »».:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 3891845/22-02 (22) 07.05.85 (46) 07.03.87. Бюл. У 9 (71) Гомельский литейный завод

"Центролит" (72) М.И.Карпенко, E.È.Ìàðóêîâè÷, А.П.Мельников, Б.В.Одарченко ,-и Ю.Г.Тимин (53) 669-15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 985123, кл. С 22 С 37/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 724507, кл. С 22 С 37/10, 1978. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления отливок, работающих в условиях высоких статических и динаÄÄSIJÄÄ 1294864 A 1 мических нагрузок ° Цель — улучшение литейных свойств и стабилизация ударной вязкости в отливках с толщиной 60-180 мм. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.; углерод 2,7-3,3; кремний 1,72,3; марганец 0,5-1,1; хром 0,050,20; медь 0,05-0,70; фосфор 0,120,25; никель 0,05-0,35; сурьму 0,020,12; церий 0,002-0,008; кальций или барий 0,02-0,05; нитриды бора 0,0080,036 и„железо остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна нитридов ббра обеспечивает улучшение жидкотекучести с 525 до 645-720 мм, уменьшение усадки с 1,5 до 1,1-1,37., а также стабилизирует ударную вязкость в сечениях отливки с толщиной

60, 120 и 180 мм. 2 табл.

1294864

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок с толщиной стенок 69-180 мм, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок.

Цель изобретения — улучшение литейных свойств и стабилизация ударной вязкости в отливках с толщиной стенок 60-180 мм . 10

Сущность изобретения заключается в дополнительном вводе в состав чугуна нитридов бора.

Дополнительное введение нитридов бора стабилизирует отбел, линейную и объемную усадку, измельчает и микролегирует матрицу, повышает однородность структуры и трещиностойкость чугуна в отливках, что приводит к повышению стабильности ударной вязкости и пластических свойств в отливках с толщиной стенок 60180 мм. При концентрации нитридов бора более 0,036 мас.7. отмечаются выделения нитридов бора по границам

25 зерен, снижается жидкотекучесть и поверхностное натяженне, повышается ликвация и пористость, что приводит к снижению стабильности прочностных свойств и ударной вязкости. При содержании нитридов бора до 0,008 мас. Е его влияние на литейные и механические свойства, стабильность структуры и пластических свойств сказывается незначительно. 35

Содержание углерода (2, 7-3, 3X) и кремния (1,7-2,3Е) обеспечивает исключение структурно-свободного цементита в отливках с толщиной стенок более 60 мм, однородность структуры 40 и свойств, снижение склонности к трещинам и усадке и повышение стабильности ударной вязкости. При снижении их концентрации ниже нижних пределов снижаются литейные свойства, 45 а при повышении их концентрации более верхних пределов снижается стабильность ударной вязкости и пластических свойств чугуна в отливках. ующих добаосфор 0,12сурьма 0,02и кальций еделено опытвысокие лиСодержание микр вок, мас.7: хром О

0 25 никель 0 050,17; церий 0,002или барий 0,02-0,0 ным путем и обеспе тейные свойства и ьные пластийства чугуна енок 60ческие и прочностн в отливках с толщи

180 мм. При концен нижних пределов их ность пластических и их.менее ние на стабильств, отбел и

В табл. i приведены данные о литейных и механических свойствах известного чугуна, содержащего, мас. 7: углерода 3,8; кремний 1,3; марганец

0,6; хром 0,06; никель 1,1; медь

0,8; фосфор 0 1; кальций 0 1; алю- миний 0,2; РЗМ 0,2; сурьма 0,05; барий 0 02; стронций 0,1 и железо остальное, и предложенного чугуна, составы которых соответствуют табл. 1 описания изобретения. усадку незначитель при повышении концентрации выше их пределов снижается трещинос ость, стабильность структуры и ой вязкости, особенно в отливках с толщиной стенок более 60 мм.

Содержание основных легирующих элементов (медь 0,05-0,7 мас. и марганец 0,5-1,1 мас.7) обеспечивает иэмельчение структуры, повышение трещиностройкости и ударной вязкости, увеличение стабильности пластических свойств и обосновано снижением стабильности структуры и пластических свойств при более низких и высоких их концентрациях.

Алюминий увеличивает склонность к ликвации в-толстостенных отливках, снижает трещиностойкость, ухудшает однородность структуры и формы графита, что приводит к снижению стабильности ударной вязкости и увеличению пористости в отливках с толщиной стенок 60-180 мм, поэтому он исключен из состава чугуна.

1294864

° !

1.о 0a

v u о

Й I"

0a и

О, О

Н М ! 0!

Ф аМ

1

1

J3 ! о в

1 и 03 Л Ы а

7g о

I 0a

1 Р

1 оО! !

«

0I н

ОЪ сч

Ф Ф Ю » сч

Ф Ф сч

Ю сЪ О О

00 сО

00 о о ссъ сч чр л

О

00 О

» о сЧ 0Ъ о ю о

» » о о о сч о

Ф о о

1 1 о

» о

CV М о о о сО

»

Ю ссЪ

D

Ф

l3a

1 1 1

° ь

00 М о о о о

Ф A о о о сЪ

Ю

Ю л о

D о о О

М о л

00 о сч о ю

Ю о о

Ф о

Ю о

» о сЧ 0Ъ о о о о

Ф Ф о о

СЧ aCI 00 о о о о о о

Ф о о о

° Ю сЧ

1

0!

0а

Ц о о о

Ю о

° с

Ю

° а

Ю сСЪ

Ю

Ю

Ф о

I X сч - сЧ о

В л л о о о сСЪ

Ю

Ю о

Ф о

Ф о сЧ

° \ Ю сч о

Ф Э о о

М

Ф о о

Ю о

0Ъ сЪ

Ю СЧ с Ъ

Ф Ю Ф о о о ссЪ с Ъ

Ф о сс!» сч

A В о о

° с о

1 о х н (,к х вЗ )

Д

1М ссЪ сч

Ф о сч л Ъ а ч» сч

O Ю ч

Ю о о сч л

О Р

Ф л о о с Ъ

Ф о а

Ф о съ ссъ о е Ф Ф о о о съ

Ф

D с"Ъ о

М о

Ю сЪ

О. сЪ

Ю о о!

Ю

Ю о

an о

Ф ° ь о о

М о

Ю

Ю сс!

Ф

Ю сч

Ю

an . .сч о сч

Ю Ф л о о о О ь

Э ь

Ю

Ю сч

Ю

Ю РЪ 00 ъ

° Ь A Э о о

М

Ю

Ю сЧ

an 00

Ф Ф о о О

Ю ь

Х

0! «С

О и ь» х

00 ч с ъ,ч

a0 ч

533 м в о

0! Ф

1 а СЪ СЧ О О а О СЪ сч rh i»

ЧЪ СЧ О ИЪ С Ъ О Î ОЪ с м с- м an an д е ч 4 @ o а

° сч сч сч сч «сч

D СЪ О М СЪ О

Ф Ф Ф В В % ч В, В сч м м сч м сп сч сч cn

-е с! О а 00 в о

10 3

0! О

0! kf ф 0!

С0 2 а д

Д!

° с! о о

Х

«о а а>

0! Н

0l о 15

РФ ф Ф

5 1294864 ь

В состав предложенного чугуна не ти и прочности. в отливках с толщиной входит также стронций, так как он стенок 60-120 мм. Он также является оказывает сильное графитизирующее дорогостоящим модифицирующим комповлияние, взаимодействует с нитридами нентом. Поэтому он исключен из состабора и сурьмой с образованием интер- 1 ва предложенного чугуна. металлидных включений, снижающих Сравнительный анализ свойств чулитейные свойства чугуна, износостой- гуна известного и предложенного соскость и стабильность ударной вязкос- тавов представлен в табл. 2.

Таблица 2 дарная вязкость, МДж/м, в отливах с толщиной стенок, мм

Литейные свойства

Чугун

Жидкотеку- Линейная честь, мм усадка, Ж

60 120 180

0,17

0,08

0,24

1,5

525

Известный

Предлагаемый по варианту

0,27

0,32

0,38

1,2

650

0,36

0,31

0,43

720

0,35

0,43

0,52

680

0,28

0,34

0,40

645

0,32

0,39

0,45

680

0,37

0,54

0,45

490

1,5

0,11

0,20

0,28

0,12

0,25

0,22

495

0,23

0,35

0,26

1,3

610

50

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хрсм, медь, фосфор, никель, сурьму, церий, кальций или . барий и железо, о т л и ч а ю щ и йКак следует из табл. 2, дополнительный ввод в сос.тав чугуна нитридов бора обеспечивает стабилизацию ударной вязкости в сечении 60, 120 и

180 мм; повышение жидкотекучести с

470-525 до 645-720 мм и снижение усадки с 1,5 до 1,1-1,2Х.

Формула из об ре те ния с я тем, что, с целью улучшения литейных свойств и стабилизации ударной вязкости в отливках с толщиной стенок 60-180 мм, он дополнительно содержит нитриды бора при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод 2,7-3,3

Кремний 1„7-2,3

Марганец 0,5-1,1

Хром 0,05-0,20

Медь 0,05-0,70

Фосфор 0,12-0,25

Никель 0 05-0 35

l 294864

Составитель Н. Косторной

Техред И.Попович Корректор А. Тяскб

Редактор Н. Лазаренко

Подписное Тираж 605

Заказ 565/29

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Сурьма

Церий

Кальций или

0,02-0,12

0,002-0,008 барий

Нитриды бора

Железо

О, 02-0,05

0,003-0,036

Остальное