Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве прокатных валков. Цель изобретения - снижение горячеломкости, повышение механических свойств и износостойкости. Чугун содержит, мас.% C 3,1-3,5

SI 0,2-0,60

MN 0,10-0,50

CR 0,80-1,50

NI 1,5-4,5

MO 0,2-0,6

редкоземельные элементы 0,07-0,15

Fe - остальное. Изменение соотношения компонентов в чугуне предложенного состава (повышение содержания CR, NI, MO и РЗМ, а также снижение содержания SI) позволяет повысить σ в в 1,06-1,14 раза, A K в 1,09-1,13 раза, износостойкость в 1,02-1,11 раза и горячекомкость в 1,16-1,28 раза. 1 табл.

СОЮа СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ .,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4405790/31-02 (22) 06.04,88 (46) 07.08.90. Бюл. N- 29 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.M. Бидаш, Г.Е. Белай, B.È, Аверин и 10.С. Дробошевский1 (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 380738, кл. С 22 С 37/10, Авторское свидетельство СССР № 1100328, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано

Изобретение относится к металлур= гии, в частности к разработке соста- ва чугуна для отливки прокатных валков с отбеленным рабочим слоем.

Цель изобретения — сниЖение горячеломкости, повышение механических свойств и износостойкости.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим. Углерод в указанных пределах обеспечивает в структуре чугуна оптимальное количество карбидов (Cr, Fe) C . Уменьшение концентрации углерода ниже

3,17. ведет к снижению количества карбидной фазы. Повышение концентрации сверх 3,57. снижает теплопровод ность чугуна,,что повышает склонность к образованию горячих трещин.

„„80„„1583460 A 1

2 . при производстве прокатных валков.

Цель изобретения — снижение горячеломкости, повышение механических свойств и износостойкости. Чугун содержит, мас.7.: С 3,1-3,5; Si 0,20,60, Мп 0,10-0,50; Cr 0,80-1,50;

Ni 1,5-4,5; Мо 0,2-0,6, редкоземельные элементы 0,07-0,15; Fe остальное, Изменение соотношения компонентов в чугуне предложенного состава (повышение содержания Cr, Ni, Mo и 1 ЗМ, а также снижение содержания Si) позволяет повысить бь в 1,06-1,14 раза, а„ в 1 09-1,13 раза, износостойкость в 1,02-1,11: раза и горячекомкость в

1,16-1 28 раза. 1 табл.

При содержании кремния выше 0,67. в структуре чугуна возможно появление графитных включений, снижающих служебные свойства чугуна. Получение концентрации кремния менее 0,27 связано с усложнением технологии выплавки расплава.

Содержание марганца в пределах 0,10,5% обеспечивает необходимую степень рафинирования расплава чугуна. При со держании менее 0,17. не обеспечивается достаточное раскисление и десульфурация расплава, что увеличивает горячеломкость чугуна. Увеличение концентрации сверх 0,57 приводит к резкому возрастанию количества тугоплавких оксидов марганца, что повышает склонность чугуна к образованию горячих трещин.

1583460

Хром вводится. в указанных пределах в качестве карбидообразующего элемента. Содержание его менее 0,8% не обеспечивает получение достаточно5 го количества карбидной фазы. При .

i oíöåíTpàöèè выше 1,5Х в структуре чугуна образуется грубодифференцпрованная карбидная сетка, что снижает служебные свойства чугуна. 10

Никель нейтрализует карбидооб .разующее действие хрома, способствуя получению по глубине рабочего слоя валков гаммы переходных структур, При содержании менее 1,5Х его действие не выражено. Увеличение концентра ции сверх 4,5% приводит к образованию в структуре феррита, что снижает качество рабочего слоя валка, Молибден сгособствует получению плотной мелкозернистой структуры, обладающей понжкенной горячеломкостью.

При содержании менее 0,2% его действие нестабильно, сверх 0,6% проявляется карбидообразующее действие молиб дена. Поскольку в предлагаемом чугуне карбидообразующим элементом явля:ется хром, повышение концентрации молибдена сверх 0,6% нецелесообразно, Редкоземельные металлы (РЗМ) цериевой группы B указанных пределах,, обеспечивают получение мелкодисперсной структуры с чистыми по неметалли-! ческим включениям границами зерен. (Это снижает горя еломкость чугуна.

При концентрации менее 0,07% не достигается достаточная степень рафинирования и дисперсности структуры чугуна, при содержании выше 0,15% образуются сложные соединения на осно- О ве РЗМ в расплаве, которые при его кристаллизации выделяются на границах зерен, ослабляя связи между ними, что приводит к повышению горячеломкости чугуна; 45

Пример. В идентичных условиях проведен сопоставительный анализ

Изменение в чугуне предлагаемого состава содержания компонентов (повышение содержания Cr, Ni, No и РЗМ и уменьшение Si) позволяет повысить

Ь в 1,06-1,14 раз; а я в 1,09

I„I3 раза, износостойкость в 1,021,11 раза и снизить горячеломкости в 1,16-1,28.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, редкоземельные элементы и железо, отличающийся тем, что, с целью снижения горячеломкости, повышения механических свойств и износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод 3,10-3,50

Кремний 0,20-0,60

Марганец 0,10-0,50

Хром О, 80-1,50

Никель 1,5-4,50

Молибден 0,20-0,60

Редкоз емельные элементы

1Келезо

0,07-0, 15

Остальное свойств предлагаемого и известного чугунов (таблица).

Чугун выплавляют в тигле емкостью

60 кг индукционной печи ИСТ-0,06 с кислой футеровкой, Шихтовые материалыпередельный чугун, стальной лом, ферросплавы. Металл перегревают в печи до 1450+10 C и выпускают в ковш, напно которого помещают лигатуру ФСЗОРЗМ30 (Фракция 20-30 мм) в количестве

0,33 1,0Х от массы металла.

Заливку металла в пробу производят по достижению им температуры

1330410 С. Горячеломкость сплавов оценивают по нагрузке раскрытия трещины на приборе конструкции

Трубицина, 1583460

Содержание элементов, мас.У:

Показатели свойств

Чугун

Твердость, 8RC

ИзиосостойГорчелом64, МПа

Ni Mo

Мп

РЗМ а

k кость, 1(Я Ф кость, г(потеря массы) 220

О, 381

415 505

0,20

0,40

0,60

0,07

0,11

0,15

3 10 0,20

3,30 0,40

3 50 0,60

0,10 0,80

0,30 0,15

0,50 1,50

1,50

3,00

4,50

440 590

475 650

476 600

0,377

0,352

0,341

250

"a ударная вязкость1.кдк/м т

По нагрузке раскрытия трешины.

Составитель Н. Косторной

ТехреД М.Ходанич

Редактор Н. Рогулич

КоРРектоР О. Ципле

Заказ 2232

Тираж 48) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Известный

Предлага" емый

2

3,55 2i60 П 25 0 32 0 55 Oi06 0,04 0,04 53