Ковкий чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из ковкого чугуна. Цель изобретения - повышение предела прочности при растяжении и пластичности. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,4 - 2,8

SI 1 - 1,4

MN 0,8 - 1,0

AL 0,01 - 0,02

BA 0,015 - 0,025

NA 0,003 - 0,006

FE - остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна BA и NA позволяет повысить σ<SB POS="POST">в</SB> в 1,02 - 1,15 раза и δ в 1,7 - 2,3 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09! (! !! (5!)5 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) КОВКИИ ЧУГУН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ ССа» (21) 4434766/31-02 (22) .18.04,88 (46) 30.06.90. Бюл. №- 24 (71) Горьковский политехнический институт (72) В.A.Êoðoíèí, В.Н.Колганов и А.В.Большаков (53) 669.13-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 502971, кл. С 22 С 37/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 654691, кл. С 22 С 37/10, 1979.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов ковкого чугуна.

Цель изобретения — повышение предела прочности при растяжении и пластичности.

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

Введение бария в пределах 0,0150,025 мас.Е позволяет качественнее рафинировать металл, обеспечивает увеличение количества центров графитиэации, улучшает форму углерода отжига и этим способствует повышению предела прочности и пластичности ковкого чугуна.

Введение натрия в пределах 0,0030,006 мас.Х ведет к ускорению процесса восстановления окислов железа, (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок иэ ковкого чугуна. Цель изобретения — повышение предела прочности при растяжении и пластичности. Новый чугун содержит, мас.7: С 2,4-2,8; Si 1 †4; Мп 0,81,0; Al 0,01-0,02; Ва 0,015-0,025;

Иа 0,003-0,006; Fe — остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна

Ва и Na позволяет повысить б в в

1,02-1,15 раза и f в 1,,7-2,3 раза.

2 табл. марганца (каталитическое действие), спосббствует снижению вязкости .шпаков за счет разрушения в них сложных анионов. Низкая вязкость образующихся шлаков дает воэможность получать более качественный металл по неметаллическим включениям по газам. Натрий имеет высокую химическую активность и оказывает модифицирующее воздействие на металл.

Увеличение содержания бария более

О,Q25X и натрия более 0,006Х. ведет к повышенному образованию неметаллических включений до такой степени, что, кроме увеличения центров графи-. тизации, (часть неметаллических включений выполняет эту роль) они загрязняют металл, ухудшая его качественные характеристики и снижают предел прочности и относительное удлине-, ние чугуна, . 7574673

Таблица!

Химический состав, мас.у, Чугун г

Б М С ТА! РЗ В $Ь!В О с (о,оз

0;07

О, 11

О,ОО!

О, 026

0,05 о,оз

О, 065

0,1

Остальное

То же

0,02

0,26

0,5

0,01

0,015

0,02

0,2

0,35.

0,5

0,8

0,9

1,0

0,03

0,01

0,11

1,3

1,Â

2,3

1,О

1,2

1,4

1,7

2,3

2,9

2,4

2,6

2,8

Известный

0,015 0,03

0,07 0,05

0,025 0,06

Предлагаемый

Прйсутствие в чугуне бария ниже

0,015Х и натрия ниже 0,0037. ведет к ухудшению формы и укрупнению углерода отжига и, следовательно, к снижению предела прочности и относительного удлинения чугуна.

Барий и натрий, активно реагируя с серой, изменяют значение отношения марганца к сере, которым определяется оставшееся количество марганца, идущее на образование перлитной составляющей структуры. Кроме того, натрий способствует восстановлению части марганца.

Соединения бария, натрия и сульфиды марганца, образующиеся в чугуне, выполняют роль активных зародышей графита, измельчая и округляя его.

Предложенньп! чугун выплавляют в индукционной электрической печи емкостью 120 кг.

В качестве шихтовых материалов используют передельные и литейные чугуны, стальной лом, ферромарганец и ферросилиций.

Изменение содержания в сплаве алюминия, бора, бария и натрия добивались вводом в разливочный ковш при его наполнении, алюминия, борной кислоты, углекислого бария и технической соды.

Образцы для механических испытаний заливают в песчано-глинистые формы при температуре жидкого металла

1450 С.

Чугун известного и предложенного составов отжигали на перлитную структуру в электрической элеваторной промышленной печи с общим циклом 26 ч по известному цеховому режиму. Режим термической обработки заключается в следующем: нагрев до температуры о порядка 940 С 13 ч, выдержка при этой температуре 6 ч, промежуточное охлаждение 1 час и плавное охлаждение от 750 С до 730 С за 6 ч.

Структура.. образцов чугуна после отжига — до 96Ж зернистого перлита (частично пластинчатый перлит в стадии распада), углерод отжига и остаточный феррит до 107.

Химический состав предложенного и известного чугуна и их механические свойства после отжига приведены в табл. 1 и 2 соответственно. По данным табл. 2 следует, что чугун предложенного состава благодаря дополни2О тельному вводу Ва и Na обеспечивает повышение предела прочности (170) в

1,02-1,15 раза и пластичности (h) в

1,73-2,3 раза.

25 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Ковкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий и железо, отличающийся тем,что, с целью повышения предела прочности при растяжении и пластичности, он дополнительно содержит барий и натрий при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Углерод

Кремний

Иарганец

Алюминий

Барий

Натрий

40 Железо

1574673

Та блица 2

Механические свойства чугуна

Чугун

Предел прочности G, Относительное

МПа удлинение g, X

Известный

Редактор Л.Пчолинская

Корректор О.Ципле

Заказ 1760 .Тираж 481 Подписное

ВНфИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óëö oðoä, ул. Гагарина,101.

Предложенный

380

4 70.

530

5,2

4,6

4,0

12

1 0-

Составитель Н,Касторной

Техред М.Дидык

Твердость, НВ

210

220