Чугун с шаровидным графитом для отливок

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна с шаровидной формой графита. Цель изобретения - повышение износостойкости в отливках сечением до 250 мм путем получения бейнитной структуры. Новый чугун с шаровидным графитом содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: C 3-3,5

SI 1,5-3,0

MN 1,5-2,0

CR 0,5-1,0

CU 1,0-1,5

CA 0,003-0,07

MG 0,04-0,1

AL 0,3-0,5

MO 0,25-0,40

NI 2,0-3,5 и FE - остальное. Дополнительное введение в состав чугуна AL, MO и NI обеспечивает повышение его износостойкости в 14,7-15,3 раза.

COK)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч ° ° .:, (- ° -- Ъ.", l (21) 3928292/22-02 (22) 15.07.85 (46) 23.08.90, Бюл. N 31 (71) Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ" (72) Н, H. Алекса ндров, А, И, Беляков, Л,П. Гришин, В.И, Куликов, Г.Г. Овумян, И.В, Смирнов, И.А, Страхов, С,А. Хухрий, А.Д. Пензин, Е,И, Архипенкова и M.M. Аникеев (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 908906,,кл. С 22 С 37/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 443322222233, кл. С 22 С 37/10; 1961, Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна с шаровидной формой графита.

Цель изобретения — повышение износостойкости в отливках сечением до 250 мм.

Выбор гранитных пределов компоненТоВ в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.

Снижение содержания кремния по сравнению с известным чугуном 1,5 — 3,0 обеспечивает получение бейнитной структуры, устраняет образование цементита. Содержание кремния менее 1,5 приводит к образованию большого количества цементита, а увеличение кремния свыше 3,0% приводит к появлению в структуре перлита, что резко снижает эксплуатационные свойства, Повышение содержания в составе чугуна марганца до 1,5-2,0% обеспечивает получение преимущественно бейнитной

„.,5U,, 1587072 А1 (54) ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

ДЛЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок иэ чугуна с шаровидной формой графита. Целью изобретения — повышение износостойкости в отливках сечением до

250 мм путем получения бейнитной структуры. Новый чугун с шаровидным графитом содержит компоненты в следующем соотношении, мас. : С 3,3,5; Si 1,5 — 3,0; Мп 1,5 — 2,0;

Сг 0,5-1,0; Сц 1,0 — 1,5; Са 0,003-0,07; Mg

0,04 — 0,1; Al 0,3 — 0,5; Мо 0,25,0 — 40; Ni 2,0 — 3,5 и Fe — остальное. Дополнительное введение в состав чугуна Al, Мо и Ni обеспечивает повышение его иэносостойкости в 14,7-15,3 раза. 1 табл, \ структуры в отливках сечением до 250 мм.

При введении марганца в количестве менее

1,5% не обеспечивается получение бейнитной структуры, появляются значительные области перлита, а присадка марганца в количестве свыше 2,0% приводит к росту первичного цементита, а также охрупчиванию сплава по границам зерен.

Введение в состав сплава менее 0.5% хрома не обеспечивает получения бейнитной структуры в отливках указанной толщины (появляются значительные области перлита), а вокруг шаровидных и вблизи вермикулярных включений графита образуется феррит, что резко снижает износостойкость. Введение более 1 хрома ведет к значительному росту содержания первичного цементита (более 5%) и мартенсита.

Введение 0,25 — 0,4 молибдена уменьшает критическую скорость охлаждения, улучшает прокаливаемость сплава, ято явля1587072 ется необходимым условием для получения бейнитной структуры. Присадка менее

0,25 молибдена приводит к появлению перлита в чугуне, что снижает твердость и износостойкость, увеличение содержания молибдена свыше 0,4 приводит к появлению карбидов, что снижает прочностные характеристики чугуна.

Присадка 2,0 — 3,5 никеля уменьшает критическую скорость охлаждения, улучшает прокаливаемость чугуна, что позволяет получать после нормализации бейнитную структуру в отливках сечением до 250 мм, При введении менее 2,0 никеля не обеспечивается получение бейнитной структуры ни в литом, ни в термообработанном состоянии в отливках указанной толщины. Содер жание никеля более 3,5 нецелесообразно по зкономическим соображениям, Ввод 0,3% алюминия и 0,003 кальция, где кальций присаживается в виде силикокальция (1 SICa) не предотвращает образования первичного цементита при максимальном содержании хрома и марганца. При содержании алюминия свыше 0,570 и кальция свыше 0,0770 (1,5 SiCa) отмечено образование значительных количеств феррита и перлита при минимальном содер>канси хрома и марганца. Графитизирующая обработка чугуна с шаровидным графитом (уже модифицированного сфероидизирующими присадками) силикокальцием в количестве 1,0-1,5 позволяет получать более дисперсный шаровидный графит.

Пример. Чугун выплавляют в индукционной печи ИЧТ вЂ” 1. Никель и ферромолибден вводят в печь. Алюминий присаживают в ковш. Температура чугуна при выпуске из печи составляет 1450— ,1480"С, Модифицирование чугуна Mg для получения шаровидной формы графита осуществляют B герметизированном ковше, 5 Вместе с Mg вводят криолит. После обработки расплава чугуна Mg с зеркала удаляют шлак и расплав обрабатывают 0,30 ферросилиция, В таблице приведены составы извест10 ного и предлагаемого чугунов и их износостойкость в отливках с сечением различчой толщины (до 250 мм).

Из таблицы следует, что дополнительный ввод в состав чугуна А1, Mo u Ni обеспе15 чивает повышение износостойкости по сравнению с известным чугуном в 14,7-15,3 раза, Формула изобретения

20 Чугун с шаровидным графитом для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, кальций, магний и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости в отливках се25 чением до 250 мм, он дополнительно содержит алЮминий, молибден и никель при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 3,0-3,5

30 Кремний 1,5 — 3,0

Марганец 1,5 — 2,0

Хром 0,5 — 1,0

Медь 1,0-1,5

Кальций 0,003 — 0,07

35 Магний 0,04-0,10

Алюминий 0,3-0,5

Молибден 0,25 — 0,40

Никель 2,0-3,5

Железо Остальное

1587072 х и о т

CL л

Ф йс, о

I

I сч о

l л т

r Е

И a)>

О m

1- r и ы г

Ф

CCI

I3 и

S

hC о

Ф т

X

Б х

)5

X

Ф

Щ с

СС

Ф

Cl. с

I» ОЛСЗOЛ о осчло" .

CD CD CD CD CO

Л ООООО

N С"ЭСЧi-OCO 3 1 Й Й 4 сч

ООООО ололо сч сч

J)

Ф O= = eI I о r о

С CD I Cn CD CD

О ООООО

О Ооооо

С 3 C3 LA CD I»

О ОООО

О ОООО О о ооооо о ллол

СЧ СЧ СЧ () С"3 л соооо

N СЧС) ч rt

О ООО.О о счлоо

ГЪ С Ъ С ) Ф ID

О ОООО

О ЛОООО

O NС">ЛL0 о лооол

Л CDCO COO о ос о сч о îîпос

Л t СО О)OLD

O OO r>OCD о л о со л с

С 3 СЧ N = : N

О OOIDO„

lA F)N — O

С Э С) С ) С Э

>Я

r

1счсэ л и