Чугун

 

Изобретение относится к области металлургии черных сплавов, применя ,емых, в частности, в автомобильной промьгашенности. Целью изобретения является снижение предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов. Предложенный чугун содержит, мас.%: углерод 3,0-3,5; кре мния 1,9-2,5; марганец 0,6-1,2; хром 0,03-0,2; титан.0,01- 0,8; никель 0,03-0,15; сера 0,03- 0,15; магний 0,0008-0,004; сурьма 0,03-0,12; кальций 0,005-0,015; железо остальное. Предложенный чугун может применяться для изготовления тонкостенных и разностенных отливок, например, картерного литья, ребристых цилиндров. 1 табл. с

СВОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д1) 4 С 22 С 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4)12484/23-. 02 (22) 16.06.86 (46) 07,11.88. Бюл: № 4) (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов (72) -А.И,Штурмаков, А,Г.Деркач, Ю.Я.Рымар, Ф.И.Шипота, А.Д.Шерман и С.Г,Терехов (53) 669.13-018.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 985120, кл. С 22 С 37/04, 1981.

Патент Великобритании № 2079315, кл. С 22 С 37/04, 1981. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к области металлургии черных сплавов, применя„„Я0„„1435645 А 1, емых, в частности, в автомобильной промышленности. Целью изобретения является снижение предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов. Предложенный чугун содержит, мас.7: углерод

3,0-3,5; кремния 1,9-2,5; марганец

0,6-1,2; хром 0,03-0,2; титан 0,010,8; никель 0,03-0,15; сера 0,030,15; магний 0,0008-0,004; сурьма

0,03-0,!2; кальций 0,005-0,015; железо остальное. Предложенный чугун может применяться для изготовления тонкостенных и разностенных отливок, например, картерного литья, ребристых цилиндров. 1 табл.

1435645

Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству и может быть использовано в машиностроении для деталей, работающих на Нос в условиях воздействия высоких температур и нагрузок, например для ребристых цилиндров карбюраторных двигателей.

Цель изобретения — снижение предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов.

Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, марганец, хром, титан, никель, серу, фосфор, магний, сурьму, кальций, и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 3 0-3 5

Кремний

Марганец 0,6-1,2

Хром 0,03-0,2б

Титан 0 01-0,08

Никель 0,03-0,15

Сера 0,03-0)15

Фосфор 0,03-0,15 . Магний 0,0008-0,004

Сурьма 0,03-0,12

Кальций 0,005-0,015

Железо Остальное .

Введение кальция в пределах

0,005-0,015Х обеспечивает усиление графитизациИ чугуна, что приводит к более раннему выделению графита и реализации части предусадочного расширения, связанного с объемным эффектом его образования, в жидком металле. Таким образом, предусадочное расширение затвердевающей отливки и объем усадочных дефектов в ней уменьшаются, При содержании ниже

0,005% кальций не оказывает влияния на предусадочное расширение и объем усадочных дефектов в отливках.

Увеличение содержания кальция свыше

0,015% приводит к образованию неметаллических включений в отливках и их браку.

При повышении содержания хрома свыше 0,2Х возрастает склонность чугуна к отбелу. Содержание титана в чугуне менее 0 01Х недостижимо, так как в применяемых в качестве шихты литейных чугунах содержится до 0,06% титана.

При содержании никеля свыше 0,15Х

55 увеличивается склонность чугуна к образованию графита и повышается объем усадочных дефектов. При содержании фосфора и сурьмы менее 0,03%. не образуется достаточного количества сурьмянисто-фосфидной эвтектики, вследствие чего снижается износостойкость чугуна. Содержание серы менее

0,03% недопустимо из-за ухудшения формы графита (точечный междендритный}. При повышении содержания магния более 0,004Х начинает образовываться графит вермикулярной и шаровидной формы, что ведет к резкому увеличению объема усадочных дефектов.

При содержании углерода менее

З,ОХ и кремния ниже 1,9% r отливках образуется структурно-свободный цемент (отбел), при содержании углерода свыше 3,5Х и кремния свыше 2,5Х кристаллизуется заэвтектический чугун, характеризующийся высокой склонностью к усадке.

При содержании марганца менее

0,6% в чугуне образуется крупнопластинчатый перлит, что приводит к снижению прочности и износостойкости чугуна. При содержании марганца свыше

1,2% увеличивается склонность чугуна к отбелу и твердость, ухудшается обрабатываемость.

Чугуны выплавляют в индукционной тигельной печи и заливают при 1400о

1420 С, Для выплавки чугунов используют литейные чугуны, ферросплавы, металлический никель, магний, стальной лом. Чугун модифицируют 0,3% ферросилиция (с активными добавками магния и кальция} в зернах размером

2-10 мм при переплаве его в ковш.

Сурьму вводят в ковш вместе с ферро" силицием. Чугун состава 1 модифицируют ФС-75л, на дно вводят магний

Мг1. Предусадочное расширение чугунов замеряют на установке (образец ф 30 мм и длиной 400 мм), Объем внутренних осадочных дефектов определяют путем сравнения плотностей отливки (70 мм и h =, 50 мм) в целом и бездефектной нижней ее части.

Отбел чугуна замеряют по клиновой пробе, отлитой на металлической плите °

Составы и свойства предлагаемых, запредельных и известного чугунов приведены в таблице.

Из таблицв видно, что наилучшими являются составы чугуна 2-4 (пред- лагаемые}, Чугун состава 1 (известный) имеет существенно большие пред1435645

15 усадочное расширение (в 3,81-8,83 раза) и объем внутренних усадочных дефектов (в 1,79-2,18 раза) по сравнению с предлагаемым а также феррито-перлитную металлическую основу

82Х феррита и большой отбел чистый 1 13 — 4 5 (— — — ) в- — — — - раз, полный 1,17 — 3,5

Предлагаемый чугун может применяться для изготовления тонкостенных и разностенных отливок, например картерного литья, ребристых цилиндров.

Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, никель, серу, фосфор, магний, сурьму и желеso, отличающийся тем, что, с целью снижения предусадочного расширения и склонности чугуна к образованию усадочных дефектов, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан

Никель

Сера

Фосфор

Магний

Сурьма

Кальций

Железо

3,0 - 3 5

1,9 — 2,5

0,6-1,2

0,03 — 0,2

0,01 — 0,08

0,03 — О, 15

0,03 — 0,15

0,03 — 0 15

0,008 — 0,004

0,03 " 0,12

0,005 — 0,015

Остальное

1435645

4

° 1

44

ССс

О ъ и

-е л л ю.1 а.а сс4 М л о о

Я С7 а. в а о ю

Ю о

«

МЪ

Q «е а о о л

О с4

Ф о

Ь

М

O о

« о. из

«4

В о а

С4

В

O а

С4

О

Ю а м и а м м

° Ô

ФЧ л

О

ЮЪ о

Ф

О. а

lcC а

Q м

О

Ю о м а

О л

A (4 сс4 М

Ф

th

О

О

О м а

Ф ь м

О а м

О

О зО

О

Ф

М

С4 й. о