Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства из носостойких отливок. Цель - повышение трещиностойкости и жидкотекучести. Чугун содержит,мае.%: углерод 2,5-3,0; кремний О,7-1,4;марганец .0,5-0,8; хром 25-30; никель 1- 3; стронций 0,005-0,025; железо - остальное . Введение в состав чугуна стронция обеспечивает повышение трещиностойкости в 1,25-1,5 раза и увеличение жидкотекучести с 370 мм до 420-450 мм. 2 табл. (Л со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1901 А1 (51)4 С 22 С 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4034602/31-02 (22 ) 07.03.86 (46) 23.08.87. Бюл. Ф 31 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) Л.P.Äóäåöêàÿ, В.А.Ткачева, С.В. Гарбуз и И.С.Мелехина (53) 669.15-196 (088.8) (56) Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. — М. : Металлургия, 1983, с. 176.

Материалы в машиностроении. Том 4.

Чугун. Под ред. А.А.Жукова, M.: Маши-. ностроение, 1969, с.178-179.

Цыпин И.И. Износостойкие отливки из белых легированных чугунов. ОбзорМ.: НИИМАШ, 1983, с.32. (54) ЧУГУН

-(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использована для производства износостойких отливок.

Цель — повышение трещиностойкости и жидкотекучести. Чугун содержит,мас.%: углерод 2,5-3,0; кремний 0,7- 1,4;марганец 0 5 — 0,8; хром 25-30; никель 13; стронций .0,005-0,025; железо — остальное. Введение в состав чугуна стронция обеспечивает повышение трещиностойкости в 1,25- 1,5 раза и увеличение жидкотекучести с 370 мм до

420-450 мм. 2 табл.

Формула изобретения

1

13319

Изобретение относится к метайлургии, в частности к разработке составов износостойких чугунов для изготовления деталей насосного, раэмоль5 ного и обогатительного оборудования.

Цель изобретения — повьппение трещиностойкости и жидкотекучести.

Выбор пределов содержания компонентов обусловлен следующим.

Применение нижнего предела содержания хрома до 25 вызвано тем, что присутствие в чугуне стронция приводит к образованию мелкой равноосной структуры в широком диапазоне скорос- 15 тей охлаждения, а также к уменьшению количества остаточного аустенита.

Результатом улучшения макро- и микроструктуры является повышение износостойкости, что позволяет снизить содержание хрома. При содержании хрома ниже 25 падает твердость и износостойкость, Содержание углерода 2,53,0 устанавливается, исхоця иэ соотношения Cr С = lO. 25

Уменьшение содержания никеля до

1Х обусловлено повышением пластичности чугуна в присутствии стронция и, следовательно, уменьшением его склонности к образованию трещин.

Пределы концентрации в чугуне стронция связаны с необходимостью достижения оптимального сочетания механических и технологических свойств. При содержании стронция ме— нее 0,005 не обеспечивается измельченые структуры в массивных сечениях отливок ° При содержании стронция более 0 025 возрастает содержание газов, в первую очередь кислорода,раст- 40 воренных в металле, и снижаются механические свойства. Кроме того, введение больших добавок стронция экономически нецелесообразно.

Для определения оптимального соотношения компонентов чугуна проводят его сравнение со свойствами стандартного чугуна ИЧХ28Н2.

Выплавку чугуна ведут в 5-тонной дуговой электропечи по известной тех-.

01 2 нологии. Металл выпускают в стопорные ковши емкостью 2,5 т. Стронций вводят, при разливке в ковш в виде лигатуры на основе алюминия (Al + 30 . Sr) .Продолжительность разливки металла составляет 20-25 мин. Заливку образцов для исследования структуры и свойств чугуна осуществляют в конце разливки.

Известный чугун при выпуске из печи раскисляют алюминием в количестве

0,2 от массы жидкого металла.

Жидкотекучесть чугуна определяют по длине спирали Кери при 1400 С. Сечение витка спирали имеет вид трапеции высотой 8,2 мм с основаниями 5 и 8,4 мм. Трещиностойкость оценивают по величине напряжений в кольцевой пробе с перемычкой. Величину предела прочности при изгибе определяют на вертикально отлитых в сухую песчаную форму образцах диаметром 30 и высотой

340 мм.

Данные о составах и свойствах известного и предлагаемого чугунов приведены в табл. 1 и 2.

Из данных табл. 2 следует, что дополнительный ввод в состав известного чугуна стронция обеспечивает повышение жидкотекучести с 370 до 420—

450 мм, а также улучшение трещиностойкости в 1,25-1,5 раза.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, железо и примеси, отличающийся тем, что, с целью повышения трещиностойкости и жидкотекучести., он дополнительно содержит стронций при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 2,5-3,0

Кремний О, 7-1,4

Марганец 0,5-0,8

Хром 25-30

Никель 1, 0-3,0

Стронций 0,005-0,025

Железо Остальное

1331901

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.7.

Чугун

Cr, Ni

Sr

Средний . 2,80 1,00 0,72 28,90

2,70

2,44 0,66 0,42 24,6

0,80

2,50 0,70 0,50

1,00

Нижний

25,0

2 76 1 06 0 64

0,016

27,4

2,1

Средний

3,00 1,40 0,80

0,025

3,0

30,0

Верхний

Выше верхнего 3,22 1,46 0,84 32,2

0,028

3,4

П р и м е ч а н и е. Примеси: $ (0,036; Р ñ 0,07; остальное — железо.

Таблица 2

Чугун

580

4.80

370

460

590

380

420

600

480

610

460

490

600

450

480

400

570

470

ВНИИПИ Заказ 3771/24 Тираж 604 Подписное

Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 известный

ИЧХ28Н2

Предлагаемый

Предел содержания компонентов

Ниже нижнего

Известный

ИЧХ28Н2

Предлагаемый

Твердость, НВ

Жидкотекучесть при

1400 С, мм

Остаточные напряжения .

MIIa

Предел прочности при изгибе, бц, MIIa

0,004

0,005