Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве корпусных деталей из серого чугуна. Цель изобретения - повышение механических, литейных и технологических свойств чугуна. Новый чугун содержит, мас.%: C 3,61 - 4,05

SI 2,21 - 2,56

MN 0,61 - 1,32

CU 0,002 - 0,012

AL 0,08 - 0,25

CA 0,007 - 0,025

ZN 0,02 - 0,32

LI 0,002 - 0,075

P 0,11 - 0,45

нитриды бария 0,002 - 0,035 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна предложенного состава ZN, LI, P и BAN позволил повысить механические свойства в 1,12 - 1,21 раза, литейные свойства в 1,24 - 1,27 раза и технологические свойства в 2,08 - 2,32 раза. 2 табл.

. сооз советених социАлистичесних

РЕСКУБЛИН аю ш) Щ)5 С 22 С 37/10 к,"г.1 .Ьь (54) ЧуГуН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ко изоБ етенияч и ощрытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4351190/23-02 (22) 17.11.87 (46) 30.06.90. Бюп. Р 24 (71) Производственное обьединение

"Гомсельмаш" (72) Р.Н.Адамович, М.И.Карпенко, Е.И.Марукович, Т.И.Соленова, С.M.Hàäâêoâà и С.E.1Ltêîðoâ (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство ЧССР

Р 200104, кл. С 22 С 37/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1235975, кл. С 22 С 37/10, 1984. (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления корпусных деталей.

Цель изобретения — говышение механических, литейных и технологических свойств.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.

Дополнительное введение цинка в количестве 0,02-0,32 мас.У. оказывает модифицирующее влияние на расплав, снижает содержание неметаллических включений в чугуне, повышает жидкотекучесть и обрабатываемость чугуна резанием. При концентрации цинка до

0,02 мас.X влияние цинка на технологические свойства незначительное, а

2 лургии и может быть использовано при производстве корпусных деталей из серого чугуна. Цель изобретения — повышение механических, литейных и технологических свойств чугуна. Новый чугун содержит, мас.7.: С 3,61-4,05;

Si 2,21-2,56; Мп 0,61 — 1,32; Сп 0,0020,012 „ Al 0,08-0,25; Са 0,007-0,025,"

Zn 0,02-0,32; Li 0,002-0,075; P 0,110,45; нитриды бария 0,002-0,035 и

Ре остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна предложенного состава .Zn, Li, P u BaN позволил повысить

1 механические свойства в 1, 12-1 21 раза, литейные свойства в 1,24-1,27 раза и технологические свойства в

2,08-2,32 раза. 2 табл. при повышении его концентрации более

0,32 мас.Е увеличивается отбел, неоднородность структуры и снижается обрабатываемость на шлифовальных станках и при обработке лезвийпым инструментом.

Литий измельчает графит, повышает литейные и технологические свойства чугуна. При его содержании до

0,002 мас.7. модифицирующий эфФект лития недостаточен, а при увеличении ,его содержания более 0,075 мас.X повышается концентрация неметаллических включений, снижается трещиностойкость и ухудшаются технологические свойства.

Фосфор повышает литейные свойства, обрабатываемость чугуна на металлорежущих станках и свариваемость. При

1574671 чугуна производили в сухие жидкостекольные формы при температуре 13801400 C.

В табл. 1 приведены химические составы серых чугунов опытных плавок, а в табл. 2 — данные о литейных тех-. нологических и механических свойствах серых чугунов.

1п Экономичную скорость резания определяли при течении при глубине резания 1,5 мм и подаче 0,7-0,75 мм/об при стойкости резца в 60 мм, Трещиностойкость и свариваемость ручной

15 дуговой сварки определяли на стандартных технологических пробах.

Как следует из табл. 1 и 2, дополI нительный ввод в состав предложенного. чугуна цинка, лития, фосфора и

2О нитридов бария позволил ухудпить его мехайические, литейные и технологические свойства.

Формула и з о б р е т е н и я

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, аллюминий, кальций и железо, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения меЗО ханических, литейных и технологических свойств, он дополнительно содержит цинк, литий, фосфор и нитриды бария при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод 3,61-4,05

Кремний 2,21-2,56

Марганец 0,61-1,32

Медь О, 002-0,012

Алюминий 0,08-0,25

Кальций 0,007-0,025

40 ц„ 0,02-0,32

Литий 0,002-0,075

Фосфор О, 11-0,45

Нитриды бария 0,002-0 035

Железо Остальное

Таблица 1

Состав, мас.У.

Чугун

3,61 о,оо7 о,оог о,оог

0,11

ОстальПредлоненннй ное

О;22

0,45

0,05

0,075

3,72 ,4, 05

О, О11

0,025

0,016

0,035

То ttte

КавестЯЬзй

0,04

2,92 концентрации фосфора до 0,11 мас.7. недостаточны технологические свойства, а при концентрации его более

0,45 мас.X снижается трещиностойкость и обрабатываемость резанием.

Нитриды бария в количестве 0,0020,035 мас.7. улучшают обрабатываемость резанием и трещиностойкость. При концентрации нитридов бария до 0,002 мас.Ж трещиностойкость и обрабатываемость резанием недостаточны, а при увеличении концентрации нитридов бария более, 0,035 мас.Ж повышается угар и неоднородность чугуна, снижается жидкотекучесть и технологические свойства, их стабильность, Концентрации углерода и кремния ограничены верхними пределами 4,05 и 2,56 мас.Х,.выше которых снижаются вязкость разрушения и трещиностойкость. При снижении их концентрации .ниже 3,63 и 2,21 мас.7 снижаются литейные свойства и обрабатываемость резанием. Содержание марганца, алюминия и меди ограничено пределами, в которых чугун имеет повышенные технологические свойства и высокую вязкость разрушения. Содержание кальция (0,007 " 0,025 мас. 7) очищает границы зерен в чугуне, повышает технологические свойства. При увеличении концентрации кальция более 0,025 мас.7 снижается трещиностойкость и обрабатываемость на шлифовальных станках.

Плавки чугуна проводили в открытых индукционных печах с использованием методов переплава с последующим рафинированием его при температуо рах 1450-1480 С, выдержкой в течение

3 — 10 мин, выпуском в литейный ковш с микролегирующими и модифицирующими добавками . Феррофосфор вводили в электропечь; а цинк, литий и нитриды бария — в литейный ковш..Разливку

Угле- . Кремний Марга- 1 Цинк Медь Ллюми- Литий род )нец 1 ( ний

2,21 0,61 .0,02 0,002 0,08

243 1,14 012 00! 014

2,56 1,32 0,32 0,012 0,025 г,3 1,3 — о,з о,1

Фосфор Кальций 1Нитриды железо бария

1574671

Таблица 2 Чугун

Коэффициент обрвбатыввемости резанием

Трениностойкость, Й

Экономнч

Саариааемость, l

Шлифоввние

Фреэерование

48,6-55,0!

495 58,6

781

Предлокениый

138

1,6

1,8

146

143

512 62,2

535 64, 7

1,8

1,7

54-62, 1

"53-6),8

790

2>1

2,1

142

140

Известный

100

441 27,5

114

630

23-27,0

1,2

Редактор Л.Пчолинская

Корректор М.Максимишинец

Заказ 1760 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Предел прочности при рвстякенни, МПв

Вязкость рвэрунения, МПаlм

1Кидкотекучесть по спиральной пробе ми

Составитель Н,Косторной

Техред М. дидык ная скорость резания, и/мин