Чугун для отливок

 

Изобретение относится к металлургии и .может быть использовано при производстве блоков картера двигателя . Цель изобретения - повьшение герметичности отливок, термостойкости и предела прочности при растяжении. Предлагаемый чугун содержит, мас.%: С 3,1 - 3,6; Si 1,7 - 2,3; Мп 0,6 - 1,2; Сг 0,2 - 0,4; Ni 0,2 - 0,6; Си 0,35-0,6; Ti 0,03-0,07; V 0,05 - 0,2; А1 0,01-0,02; Со 0,03 - 0,1; Се 0,005 - 0,02 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Со и Се обеспечивает повьппение герметичности в 1,12-1,28, термостойкости в 1,42 - 1,69 и предела прочности (jg в 1,04 - 1,2 раза. 2 табл. Ф (Л

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 425676! /31-02 (22) 04.06.87 (46) 23.11.88. Бнл. Р 43 (71) Белорусский политехнический институт (72) С.H,Ëåêàõ, 8).П.Белый, В.И.Кошелев, М.H.Ëèòâèíåíêî, А.Г.Слуцкий, В.Л.Трибушевский, В,Г.Горенко, В,И.Голованов и А.А.Ребик (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 867942, кл. С 22 С 37/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР В 1032036, кл. " 22 С 37/00, 1982.

„„ 0„„4 146 А 1 (54) ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к металлургии и .может быть использовано при производстве блоков картера двигателя. Цель изобретения — повьппение герметичности отливок, термостойкости и предела прочностч при растяжении.

Предлагаемый чугун содержит, мас.Х:

С 3,1 — 3 6; Si 1,7 — 2,3; Ип 0,6—

1,2; Cr 0,2 †. 0,4; Ni 0,2 — 0,6; Си

0,35-0,6; Ti 0,03-0,07; V 0,05 — 0,2;

Al 0,0) - 0,02; Со 0,03 — 0,1; Се

0,005 — 0,02 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Со и Се обеспечивает повьппение герметичности в 1,12-1,28, термостойкости в 1,42 — 3

1,69 и предела прочности G s 1,041,2 раза. 2 табл..l439I46

Изобретение относится к металлур;гии, в частности к разработке соста.вов чугуна для отливок блоков картера дизельных двигателей.

Цель изобретения - повьппение rept метичности, термостоикости и предела прочности при растяжении.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемо-10 го состава обусловлен следующим.

Углерод или кремний при их содер-. .жании 3,1-3,5 и 1,7-2,3 мас.% соответственно обеспечивают хорошие литейные и механические свойства спла- 15 ва. Нижние пределы содержания 3,1 и ,,1,7 мас.% обуславливаются необходи), мостью исключения структурно-свобод-! ного цементита в металлической маг.рице. Превьппение верхнего предела 20 содержания углерода и кремния может привести к ухудшению формы и характе.— ра распределения графита.

Марганец в пределах 0,6-1,2 мас.% обеспечивает достаточное упрочнение металлической матрицы. Превьппение ,верхнего предела содержания марганца приводит к увеличению усадочных явле ний при кристаллизации чугуна.

Хром, ванадий и титан при их со- 30 ержании 0,2-0,4, 0,05-0,2 и 0,03—

0,07 мас.% соответственно обеспечива1 от требуемую прочность и термостой. кость чугуна. Нижний предел содер жания хрома, ванадия и титана обус ловлен получением перлитной металли ческой матрицы с равномерно распре деленным графитом. При концентрации

:данных элементов выше указанных пределов существенно ухудшается термо- 40 ,стойкость чугуна за счет появления в структуре ледебурита. Кроме того значительно спижается обрабатываемость сплава резанием.

Нижний предел содержания никеля

0,2 мас.%, меди 0,35 мас.% и кобальта 0,03 мас.% выбран, исходя из получения плотной металлической основы, обеспечивающей требуемую герметичность отливок. При концентрации никеля, меди и кобальта свьппе верхних пределов прирост прочности, герметичности и термостойкости незначительный. Кроме того, наличие в чугу55 не повьппенного содержания указанных легирующих элементов экономически нецелесообразно. Пределы содержания алюминия (0,01-0,02 мас,%) и церия (0,005-0,02 мас.%) обеспечивают за счет эффективного модифицирования изменение эвтектических зерен и получение в разностенных отливках структуры без отбела„

В индукционной печи с кислой футеровкой выплавляют предлагаемый состав чугуна с различным уровнем содержания ингредиентов. Для сравнительных испытаний используют известный чугун, содержащий ингредиенты на среднем уровне. В качестве шихтовых материалов используют литейнь.й чугун

ЛЧ, стальной лом, ферросплавы кремния, марганца, ванадия, хрома, титана, церия, а также катодную медь,-ранулированный никель, алюминий и кобальт.

Шихту загружают в печь, расплав о перегревают до 1480 С и перед разливкой чугун модифицируют алюминием и церием.

Чугун заливают в сухие песчаные формы, Иэ полученных заготовок вырезают образцы для испытаний на механические свойства, термостойкость и герметичность, Испытание на механические свойства проводят по стандартной методике. Термостойкость оценивают по количеству трещин, образовавшихся после 300 циклон на кольцах, вырезанных из чугунных заготовок, Для получения герметичности изготавливают образцы диаметром 28 и рабочей высотой I мм. Газопроницаемость чугуна определяют на грузопоршневом манометре МП 75000 при давлении азата до 1 2 МПа. При определении герметичности замеряют давление, при котором появляется течь, н время, в течение которого через испытываемый образец протекает определенное количество азота, По результатам замеров газопроницаемости чугуна строят в логарифмической шкале графики средних значений утечек.

Химический состав и свойства известного и предлагаемого чугу" îâ приведены в табл,1.2.

Как видно из табл, 1 и 2, дополнительный ввод в состав чугуна Се и

Со обеспечивает .повышение герметичности в 1,12-1,28, термостойкости в

1,42-1,69 и. предела прочности в

1,04-1,2 раза. таблндв 1

Содер»анне эленен»я, »ас,Х

° °

Пределы содернаннн эленентон! с

v Al Co

Пэвестный Средннй

Пред» легae" ный Иннни11

0,2 5 0 ° 07

3 3 2 5 0 9

0,2 О,О2

0,6

0,2

0,005

0,35 0,03 0,05 0>01

O,О1

3>I I 7 0,6

3,3 2,0 0>9

0,2

0,2

0,53

Ср едва

Beрнннй

0,а1

О,OS 0,10 О,OIS 0,05

0,3

О 4

3,5 2,3 1,2 0,4

0,02

0,2 0,02

О,1

0,6 О,О7

0,6

Инее нке" него

3 0 Г,6 0,5 . 0,15 0,15 0,30 0,02 0,04 0,005 0 005 0 004

Вьн>е н ерннвго

0,7

О,О3

0,08 0,25 0,03 0,15

0 5

3,7 2,4 1>3

Та блица 2

Термо- Герместой- тичПредел прочности, МПа

Пределы содержа ния зле ментов

Чугун кость ность, (коли- см /мин

3 чество трещин на 300 циклов

ИзвеСредний, 240 61 -5,0 с т10>1Й

1.редлагаемыл

250 43 -5,6

270 40 -6,0

Нижний

Средний

Верхний 290 36 -6, 4

ВНИИА!И Заказ 6042/26 Тираж 595 Подписное

Произв. †.полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1439)4ã.

Формула и з о б р е т е н и я

Чугун для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, титан, ванадий, ал10миний и железо, отличающийся тем, что, с целью поньппения герметичности отливок, термостойкости и предела .прочности при растяжении, он 10 дополнительно содержит кобальт и церий при следующем соотношении компонентов, мас.?:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Медь

Титан

Ванадий

AëIмнннй

Кобальт

Церий Келез о

3>1-3,5

},7-2,3

0,6-1,2

0,2-0,4

0,2-0,6

0,35-0,6

0,03 — 0,07

0,05-0,2

0,01-0,02

0,03-0,i

0,005-0, 02

Остальное