Чугун

 

Изобретение относится к металлургии , а именно к составам высокоуглеродистых сплавов. Целью изобретения является повышение кавитационной ,и коррозионной стойкости чугуна. Предложенный чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 2,3-3,4; марганец 0,003-0,04; молибден 0,1-0,25; алюминий 2,5-4,0; железо - остальное. Совместньп ввод в состав чугуна алюминия в количестве 2,5-4,0% и повьшени концентрации кремния повышают эксплуатационные свойства сплава за счет дополнительного легирования металлической основы, что приводит к уменьшению разности поляризационного тока между структурными составляющими, получению включений графита примерно одного размера (90-120 мкм), равномерно распо - ложенных в металлической основе.Предложенный чугун целесообразно использовать в корпусных деталях гидроаппаратуры , перекачивающей щелочные растворы . 1 табл.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g ф С 22 С 37 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3970360/31-02 (22) 22.07.85 (46) 15.07.87. Бюл. Ф 26 (71) Белорусский политехнический институт (72) В,Л. Трибушевский, E.И, Шитов, Л.Л. Счисленок и А.В. Розум (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 981426, кл. С 22 С 37/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 831850, кл. С 22 С 37/ 10, 1979. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов. Целью изобретения является повышение кавитационной,и коррозионной стойкости чугуна. Предложенный чугун содержит компоненты в

ÄÄSUÄÄ 1323605 А1 следующем соотношении, мас.7: углерод

2,8-3,2; кремний 2,3-3,4; марганец

0,003-0,04; молибден 0,1-0,25; алюминий 2,5-4,0 железо — остальное.

Совместный ввод в состав чугуна алюминия в количестве 2,5-4,0Х и повышение концентрации кремния повышают эксплуатационные свойства сплава за счет дополнительного легирования металлической основы, что приводит к уменьшению разности поляриэационного тока между структурными составляющими, получению включений графита примерно одного размера (90-120 мкм), равномерно распо ложенных в металлической основе. Предложенный чугун целесообразно исполь- Ф

Я зовать в корпусных деталях гидроаппаратуры, перекачивающей щелочные растворы. 1 табл.

С::

1323605

2 из расплавления высокоугперодистых металлизированных окатышей в индукционной печи, процесса науглероживания, введения в расплав ферросплавов кремния и молибдена. Перед разливкой в ковш добавля?от технический алюминий или силумин с учетом допустимого содержания кремния н отливках. Заливка образцов Осуществляется с использованием фильтрующих элементов в литниковой системе для Удаления неметаплических вкпючеk!Hé и о(ис

НЬ?Х ПЛЕН.

Расчет шихты для получения чугуна предлагаемого состава Осуществляется с учетом усвоения кремвия и апюми ния на уровне 90-957. и молибдена и:-:. уровне 85-907.

Содержантте компонентов в чугуне обуславливается технико-экономичес—

4ч

Иэобретение относит(.я к литЕйному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления особо ответственных от-1ивок., работающих и условиях " ðåíè:.ÿ .скольжения при значительных гидродинами-(вских ударах и агрессивной атмосфере.

Целью изобретения является повьгше- 10 ние коррозионной и кавитационной стойкости чугуна.

Предло>кенный чугун содержит компоненты >з следующем соотношении. мас.7.;

Углерод 2,8-3,2 15

Кремний

Иарганец 0,005-0,0 -1

Иолибден 0„1-0,25

Алюминий 2„5-4,0

Железо Оста:1ьное 30

Наличие в составе чугуна алюминия и повышение концентра>пти кремния существенно повышают эксплуатационные свойства сплава за счет дополнитепьного легирования металлической основы,75 что приводит к уменьшению разности пополяриэационного тока между структурными и составляющими и получению B«JIIoчений графита примерно одно1 о размера (90-120 мкм), равномерно раст>олс>- 70 женных в металлической оснот>е.

Пример. Дпя излучения с,р /?(туры и свойств чугуна предпагаемо. "о состава были выплавлен, сплавы, содержащие основные компоненты на различных уровнях, а также известный сплав со средним уровнем содержания компонентов.

Технология плавки чугуна состоит к ими пок аз а тепями, як.поч аю>цими стон

1(С Г т Ь J! Е 1 HРУЮ«КИХ КО«!IIÎII EH ÒÎÂ ПО ВF«I и1ени>о экс:ппуатациоиных характеристик матс риала и до: Олн;1тет I;» iе затрать( на техно Inr;I!o произнодства деталей.

Предел?я cc J. ержа:.1ия «(n>I-;онен, оВ

v(тановпены klcходя и > ОлучеIIHB бла".Оприятнсгo сочетания с» ойств и структуры сплава, Пределы «О содер— жанию углерода (2, B — 3, 27);.1 кремния (,3-3,4«o) выбраны исходя из обеспечения получения сплава с суммой С +

+ 1/3 Si не более 4,357.. Сочв-анис

KokI!Jåíòð IöHH кремния и углеро (а выбирается таким образом, чтобы с:I IBB не попал B за=-втек-, ичес:< ю об IBñòü и из жидкОГО рясплава накриста>1лизо вапся перви:1ный :-рафит, IlpHcóòo.ãBHå которого резко ухудшает изучаемые свойства .

Влияние графита и кре I!!I kl на раз— меры вкл1>чений граф11та носит экстремальный:<арак тер, С угеJ.H÷Bнием c0— дс-ржания кргмнHF! до 27-. и апюми?1ия до 1,07. включения графита увеличиваются да и нейшее пс>BIIJ:e!!He перечис.1енных элементов приводит к увеличению количества включений графита и уменьшению размерон.

Нижний г.редел по содержанию марг,:?1ца (0,004/ ), мо:1ибдена (О 17) и а>11ом?1ни>1 (2, 5/ ) обеспечивает повь>ше— нI!e оВоНВ7В I;pи минимальной стет>ени пегирования. УBBJ(ичение марганца боIc e 0,047 приводит к укру((нению графита (отдепьные включения достигают длины 200 мкм) и анома7HH B структуре, Увеличение мспиб,,е«а более

0,257 и алюминия более 4,07. не дает существенного повьяпения свойств чугуна и эко 1омически нецелесообразно.

Кроме того, повышение эксплуатационных характеристик в предлагае(ом составе чугуна связано с изменением химического состава и структуры материала, за счет упрочнения металлической oc?IQBI)! OIIJIBBë. ап10:1инием и кремнием. Повышенное содержание указа>и ых элементов дас.т возможность получить в структур(-: до 40-607. высокопегированного феррита. Уменьшение содер>кания молибдена «снижает количествоо перпита в =трук ";pe до 20-307.

Оптимальное соотнош "ние элементов в составе сплава гара.-ттирует высокий уровень свойств.

Испытания на >(op::>oçHþ проводили в 107.-ном растворе <:дкого натрия.061323605

Химический состав, мас.Х

Состав Уровень содеркания зле кснлуатационные характеристики

Кавитационная стойкость мг/ч оррозинная тойкость

/м ч ентов

С Si Hn А1 Сг Ио S

15

Средний 2,71 1,12 0,47. 0,023 0,065 0,55 0,12 0,1 Остальное 14

Известный

Лредлагаемый

Никний 2,8

Средний 3,0

Верхний 3,2

0,1

0,176

0,25

0,005 2,5

0,22 3,2

0,04 4,0

2,3

2,81

3;4

10i3

8,1

8,6

8 3

Составитель Н. Шепитько

РедактоР М, БандУРа ТехРед М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 3554 Тираж 604 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 разцы на коррозию цилиндрической формы (диаметр 10 мм и высота 30 мм) выдерживали в растворе 320 ч, Продукты коррозии с поверхности образца уда5 ляли химическим и механическим спосо-. бом. Коррозию оценивали по потере веса образца.

Испытания на кавитацнонную стой- 10 кость проводили на магнитострикционной установке, собранной на основе ультразвукового генератора мощностью

3 5 кВт. Для увеличения амплитуды колебания образца использовали двух- 15 ступенчатый конический концентратор, изготовленный из стали 40XFI, с коэффициентом усиления К=2,6. Испытаниям подвергали полированную торцовую поверхность образцов диаметром 20 мм, 20 помещенную в 10Х-ный раствор едкого натрия.

Режим испытания: частота колебания

10 кГц; амплитуда колебания 12 мк; ток подмагничивания 10 А; анодный 25 тск l,8 А; температура жидкости 30 С, время испытания 3 ч.

Кавитационная стойкость оценивалась по потере веса образца.

Химические составы чугунов и результаты исследований представлены в таблице.

Как видно из таблицы, изменение количественного соотношения компонентов чугуна повышает эксплуатационные характеристики материала.

Предлагаемый состав чугуна целесообразно испольэовать для изготовления корпусных деталей гидроаппаратуры, перекачивающей щелочные растворы.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, молибден и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной и кавитационной стойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.:

Углерод 2,8-3,2

Кремний

Марганец 0,005-0,04

Алюминий 2,5-4,0

Молибден 0 1-0,25

Железо Остальное