Чугун для разностенных отливок

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок с различной толщиной стенок. Цель изобретения - повышение предела прочности, снижение склонности к образованию трещин и усадочной пористости в сечениях отливок с толщиной стенки от 10 до 60 мм. Чугун содержит, мас.%: C 3-3,5

SI 1,9-2,5

MN 0,3-1

P 0,05-0,13

SI 0,03-0,20

РЗМ (цериевая группа) 0,035-0,055

CR 0,1-0,4

CU 0,3-1

TI 0,03-0,1

FE - остальное. Изменение в предложенном чугуне соотношения компонентов позволяет повысить предел прочности σ в 1,4-1,72 раза, устранить склонность к образованию трещин, а также снизить себестроимость чугуна на 8-19 руб. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

А1 ц)) С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4375880/23-02 (22) 08„01,88 (46) 07.08.90. Бюл. ¹ 29 (71) Московский автомобильный завод им, И.А. Лихачева (72) Я,Г. Клецкин, Б.М. Гринберг, А.Г. Осмянцев, В.А. Доценко и С,А, Штраус (53) 669,15 †1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

° № 1116086, кл. С 22 С 37/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1504280, кл. С 22 С 37/10, 1987. (54) ЧУГУН ДЛЯ РАЗНОСТЕННЫХ ОТЛИВОЕ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок с различИзобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок с различной толщиной стенок.

Цель. изобретения — повышение предела, снижение склонности к образованию трещин и усадочной пористости в сечениях отливки с толщиной стенок 10-60 мм.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим, При содержании углерода и кремния ниже нижнего предела не обеспечивается необходимый уровень графитообразования, что приводит к резкому . повышению .прочности и твердости в тонких сечениях, а также образованию трещин в местах переходов от тонких сечений к массивным. При содержании

Х ной толщиной стенок. Цель H= îáðетения — повышение преу,-ела про ности снижение склонности к с бря-oaamno трещин и усядочной пористости н сечениях отливок с толщиной стенки от

10 до 60 мм. Чугун содержит, мяс.!:

С 3-3,5; Si 1,9 — 2„5," Мп 0,3-1; Р

0,05-0,13; S 0,03-0,2; РЗМ (цериеная группа) 0,035-0,055; Сг 0,1-0,4; .:u

0 3-1; Ti 0 03 0,1; 1е остальное. -.

Изменение в предложение."1 чугуне соотношения компонентов поэголяет повысить предел прочности .-.;, н 1„4—

1,72 разя, устранить склонность к образованию трещин, а также снизить себестоимость чугуна ня 8-19 руб.

2 табл. углерода и кремния ныппе верхнего предела снижается прочность н массинных сечениях и н ппх образуется рассредоточенная усядачная пористость.

При содержании марганца, хрома и . меди ниже нижнего предела не обеспечивается уровень легирогяния, необходимый для получения заданного уровня прочности, При концентрации этих элементов и РМЗ выше верхнего предела увеличивается количество фосфидной энтектики, что принодит к большему разбросу прочности н сечениях различной толщины и появлению усядочиой пористости в массивных сечениях.

При содержании титяня, РЗМ и серы ниже нижнего предела резко снижается продолжительность действия модификаторов, а н структуре чугуна появляют1583459

Таблица!

Содержание компонентов, мас,X

С Si Mn P S Cr РЗМ Cu Ti Fe

Чугун

ИзвестHbIA

3,3 2,2 0,5 0,15 0,02 0,04 0,04

0,5 0,05 Остальное

Предлагаемый

3

0,3 0,03

3,О l,9 0,3 0,05 0,03 0,1 0,035

0,65 0,06

1,0 0,10

3,3 2,2 0,75 0,09 0,99 0,2 0,045

3,5 2,5 1,0 0.,13 0,20 0,4 0,055

П р и м е ч а н и е. Известный чугун содержит, мас.Ж: Ni 0,06; В 0,003 V 0,05, Таблица 2

Место расположения трещин

Место расположения и плоСебестоимость

Предел прочности прн растяжении, МПа, в сечениях блоков толщиной, мм

Чугун щадь,занятая усадочной по2 ристостью, см чугуна, руб,/т

Известныйый

160,92

122 В сечениях 5,10 Трещины в месте и 60 мм, площадь перехоца от се— 6-8 см чений 10 и 20 мм к сечению 60 мм

168 206 202 179 145

Предлагаемый

Трещины отсут236 230 226 120 215 212

Пористость отсутствует

)41,40

147,52

152,83 ствуют

220 216 2)2

212 2)1 208

206

233 225

229 218

4 н ся включения шаровидного графита. !

При повышении концентрации этих эле— ментов выше верхнего предела в зоне перехода от массивных сечений к, тонким появляется усадочная пористость и трещины, а также снижается обрабатываемость чугуна.

При содержании фосфора ниже 0,057. не обеспечивается требуемая жидкотекучесть и образуется усадочная пористость в тонких сечениях, а при егоконцентрации свьппе 0,13Х резко возрастает рассредоточенная усадочная пористость как в массивных, так и в тонких сечениях..

Чугун модифицируют в ковше 0,2—, 0,3% ФСЗОРЗМЗО.

Отливки блоков цилиндров двига, телей заливают при 1350-1380 С.

Прочность при растяжении определяют йа стандартных укороченных образцах, вырезанных из соответствующих сечений отливок блоков цилиндров.

Наличие трещин и рассредоточенной усадочной пористости в отливках определяют визуально: трещин — после литья, усадочной пористости — после механической обработки, Предлагаемый чугун имеет близкие показатели прочности в различных сечениях при отсутствии в отливках тре" щин и рассредоточенной усадочной пористости, что позволяет увеличить срок службы изготовленных из него деталей.

15 Чугуны выплавляют в вагранках.

В качестве шихты используют. чушковые в том числе и медистые чугуны, возв, рат, сталь и ферросплавы. Редкоземельные металлы вводят в виде силикомиш20 металла марки ФСЗОРЗМЗО. Отливки заливают при 1350-1380 С. о боставы чугунов приведены в табл.1, а их свойства в отливках блоков — в табл,2.

3,0-3 5

1,9-2,5

0,3-1,0

0,05-0,13

0,03-0,20

0,1-0,4

0,035-0,055

0,3 — 1,0

0,03-0,10

Остальное

Составитель Н. Косторной

Техред M.Õðäàíè÷

Редактор Н. Рогулич

Корректор Т. Палий

Подписное

Заказ 2232

Тираж 482

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

5 15834

Прочность чугунов определяют на образцах, вырезанных из соответствующих сечений блоков. Усадочную пористость и трещины определяют визуально.

Изменение в чугуне предлагаемого состава соотношения компонентов и ввод РЗМ цериевой группы позволяет повысить предел прочности 6 в 1,41,72 раза, устранить склонность к образованию усадочной пористости и трещин, а также снизить себестоимость чугуна на 8-19 руб.

Фо р мул а и з о б р е т е н и я

Чугун для разностенных отливок, содержащий углнрод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, редкоземельные элементы, медь, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повьппения предела прочности, 20 снижения склонности к образованию

59 6 трещин и усадочной пористости в сечениях отливки с толщиной стенок 10— бО мм, он содержит н качестве редкоземельных элементов элементы цериевой группы и содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7:

Углерод

Кремний

Марганец

Фосфор

Сера

Хром

Редкоземельные элементы цериевой группы

Медь

Титан

Железо