Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок изложниц, кокилей . Целью изобретения является снижение склонности к трещинообразованию и повышение термостойкости. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мае. %: С 3,3-4,3; Si 0,9-2,1; Мп 0,1-0,5i Ti 0,03-0,4; Р 0,2-0,9; А1 0,05-0,9; Са 0,03-0,1; Си 0,05-0,7; РЗМ 0,02-0,12; N 0,05- 0,3; Сг 0,04-0,2; Ni 0,02-0,1, окси-. сульфиды циркония 0,02-0,08 и железо. Дополнительный ввод в состав чугуна N, Сг, Ni и оксисульфидов циркония обеспечит повышение трещиностойкости в 1,25-1,4 раза, термостойкости в 3,1-4,2 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„! 341235 (51)4 С 22 С 37/10

3"F " vlja

;13 „,,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЧМБАИиНИА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4052349/23-02 (22) 08.04.86 (46) 30.09.87. Бюл. У 36 (71) Гомельский литейный завод

"Центролит" (72) А,П.Мельников, М.И.Карпенко, P.Ë.Ãëåéçåð и E.È.Ìàðóêîâè÷ (53) 669.15-196 (088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 619537, кл. С 22 С 37/10, 1978„

Авторское свидетельство СССР

У 735652, кл, С 22 С 37/10, 1980. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок изложниц, кокилей, Целью изобретения является снижение склонности к трещинообразованию и повышение термостойкости. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас. 7: С 3,3-4,3; Si

0,9-2, 1; Мп О, 1-0,5; Ti 0,03-0 4; P

0,2-0,9; Al 0,05-0,9; Са 0,03-0,1;

Си 0,05-0,7 Р3М 0,02-0,12; N 0,050,3; Cr 0,04-0,2; Ni 0,02-0,1, окси-. сульфиды циркония 0,02-0,08 и железо.

Дополнительный ввод в состав чугуна

N, Cr, Ni и оксисульфидов циркония обеспечит повышение трещиностойкости в 1,25-1,4 раза, термостойкости в

3,1-4,2 раза. 2 табл.

41235

55

1 13

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок кокилей, изложниц и других металлических форм.

Цель изобретения — снижение склонности к трещинообраэованию и повышение термостойкости.

Пример. Предлагаемый чугун выплавляют в индукционных печах из шихты, содержащей литейные чугуны

ЛКЗ> ЛК4, ЛК5, предельные чугуны; стальной лом М 1, 1А, чугунный лом

N - 1, 17А, медь; сурьму Су1Э, Су 2, ферромарганец ФМн1, ФМн1,6; флюсовый известняк 48-72-77; силикокальций

СК25 и СКЗО, никель, ферроцерий и другие ферросплавы. Ферроцерий, феррохром, оксисульфиды циркония вводят в раздаточные ковши при выпуске чугуна из печи, Расчет необходимого количества модификаторов в комплексной присадке производят с учетом угара, 7: церий 24, кальций 16; хром и оксисульфиды циркония 10 ° Модифицирующая смесь, измельченная до фракции менее 15 мм, подогревается в изложницах газовой горелкой до 150 о

200 С и вводится в ковши, наполненные на 1/3 объема чугуна. После введения микродобавок ковш дополняется расплавом и направляется на разливку по литейным формам. Для предупреждения повышенного угара микродобавок и получения стабильных свойств в отливках разливку производят не позднее

10 мин после введения модифицирующей смеси.

Химические составы известного и предлагаемого чугуна приведены в табл. 1, а в табл. 2 — данные о ме- ханических свойствах, трещиностойкости и теплостойкости чугуна.

Трещиностойкость определена на технологических пробах по суммарной длине трещин в угловом элементе,, Для определения механических свойств образцы вытачивали из отливок с толщиной стенок 30-40 мм. Эксплуатационную стойкость определяют по количеству заливок, которое выдерживают изложницы и кокили до появления сетки разгара.

Дополнительное введение хрома в количестве 0,04-0,2 мас.7 микролегирует матрицу и повышает прочностные свойства и трещиностойкость чугуна.

При концентрации хрома до 0,04 мас.7, в отливках кокилей обнаруживаются

1.Г, 2О

3()

35 ао трещины, снижается термическая стойкость, а при увеличении содержания хрома более 0,2 мас. 7 снижается трещиностойкость..

Азот в количестве 0,05-0,3 мас.7 упрочняет матрицу тугоплавкими нитридами и карбонитридами, повышая теплостойкость и прочность чугуна в отливках. При концентрации азота до

0,05 мас.7. его влияние сказывается недостаточно, а при концентрации более 0,3 мас.7 снижаются трещиностойкость и пластические свойства иэ-эа увеличения содержания неметаллических включений.

Никель в количестве 0 02-0, 1 мас.Х как эффективная добавка упрочняет металлическую основу и не снижает вязкости чугуна, снижает порог хладноломкости и склонность чугуна к образованию трещин. При концентрации никеля менее 0,02 мас.7 его влияние незначительно, а повышение концентрации более 0,1 мас. 7 нежелательно ввиду образования с серой эвтектик и снижения теплостойкости чугуна.

Оксисульфиды циркония в количестве 0,02-0,08 мас. 7. вводятся как эффективные модифицирующие добавки, измельчающие структуру чугуна, повышающие трещиностойкость и стойкость изложниц и кокилей, Пределы содержания оксисульфидов циркония определены экспериментально. При увеличении их содержания более 0,08 мас. X снижается термическая стойкость и пластические свойства.

Содержание, мас. 7, основных (углерод 3,3-4,3; кремний 0,9-2,1; марганец 0,1-0,5) и легирующих компонентов (титан 0,03-0,4; алюминий 0,05-0,7; медь 0,05-0,7, Р3М 0,02-0,12) принято исходя иэ опыта производства чугунов, работающих в условиях теплосмен.

Как видно из табл, 2, предлагае- мый чугун обладает более высокими в

1,25- 1,4 раза показателями трещиностойкости и теплостойкости (в 3,14,2 раза), чем базовый чугун, что повьппает эксплуатационную стойкость изложниц .и кокилей, Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, фосфор, алю1341235

0,2-0,9

0,05-0,7

0,03-0 ° 1

0,05-0,7

О, 02-0, 12

0,05-0 ° 3

0,04-0,.2

0,02-0,1

0,02-0,08

Остальное

Таблица 1

Содержание компонентов в чугуне, мас. 7

Компоненты

Известный

4,1

Углерод

3,3

3,7 4,3

1,7 0,9

Кремний

1,0

2,1

0,7

0,1

0,3

0,5

Марганец

0i03

0,4

0,2

0,3

Титан

0,4 0,7

0,27 0,7

0,07 0,1

0 35 0,9

1,4

0,05

0,9

0,05

Медь

0,2

0 03

Кальций

1,2

0,2

Фосфор

Редкоземельные элементы

0,01 0,15

0,02 0 35

0,01 О ° 24

0,01 0,15

0,07 О, 12

0,16 0,3

0,12 0,2

0,05 0,1

0,2

0,02

0 05

Азот

0,04

Хром

Никель

0,02

Оксисульфиды циркония

0 05 0,08

0,02

0,01 О ° 12

Осталь- Остальное ное

Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное

Железо миний, кальций, медь, редкоземельные элементы и железо, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения склонности к трещинообразованию и повышения термостойкости, он дополнительно содержит азот, хром, никель и оксисульфиды циркония при следующем соотношении компонентов,мас.7:

Углерод 3,3-4,3

Кремний 0,9-2,1

Марганец 0,1-0,5

Титан 0,03-0,4

Фосфор

Алюминий

Кальций

Медь

Редкоземельные элементы

Азот

Хром

Никель

Оксисульфиды циркония

Железо

2,9 4,5

0,8 2,4

0,07 0,8

0,02 0 5

0,03 0,8

0,02 1,0

0,01 0,2

О,Об 1,1

1341235

Таблица 2

Предел прочности при растяжении, МПа при t, С

Относительная!

20 500 700 з аливок

Известный

380

247 117

15,4 700

100

Предлагаемый

550

2210

8,3

648

2905

5,7

2960

672

3,9

710

391

15, 1

249

129

1680

505

225

164

10,8

278

Составитель Н,Косторной

Редактор Ю.Середа Техред A.Êðàâ÷óê

Корректор Л.Патай

Заказ 4404/32 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 ) Москва, Ж-35 ° Раушская наб °, д, 4/5

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

313 269 217

348 283 251

355 289 262

Окалиностойкость, г/м ч

Термическая стойкость

7000С, циклов

Стойкость кокилей, количество склонность к образованию трещин, Ж