Лигатура для отливок из чугуна

 

Изобретение относится к металлургии чугуна. Цель - повышение механических и технологических свойств чугуна в отливках при отрицательных температурах. Лигатура для отливок из чугуна, содержащая никель, кремний, хром, медь, углерод, кобальт и железо, дополнительно содержит молибден, бор, нитриды ванадия и лантан при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 6-11, кремний 5-9, хром 3-7, медь 1-3, углерод 3-5, кобальт 5-8, молибден 5-9, бор 3-7, нитриды ванадия 4-8, лантан 2-5, железо остальное. При температурах от -10 до 60°С. Ударная вязкость составляет 50-81 Дж/см 2. 2 табл.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (lSl Пш

SU, рцg С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3,.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕКИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР (21) 4602199/27-02 (22) 05.11.88 (46) 30,08.90. Бюл. № 32 (71) Производственное объединение

"Гомсельмаш" (72) Ф.И.Титко, М,И.Карпенко, Е.И.Марукович, А.П.Мельников, Т,И.Кныш, В.М.Карпенко и М,Н,Заяц (53) 669.15-198 (088.8), (56) Заявка Франции № 2509327, кл. С 22 С 35/00, 1983. (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии чугуна. Цель — повышение мехаИзобретение относится к металлургии чугуна.

Цель изобретения — повьппение механических и технологических свойств чугуна в отливках при отрицательных температурах.

Изобретение проиллюстрировано следующим примером.

Лигатуру получают в экспериментальном отделении путем сплавления ферросилиция, феррохрома, ферробора, меди, полуфабрикатного никеля, металлического лантана, феррокобальта, нитридов ванадия, ферромолибдена и карбюризатора в индукционных печах.

Приготовление лигатуры начинают загрузкой ферромолибдена ФМо2, меди

МО, никеля НПЗ, феррохрома ФХ200 и феррокобальта ФКО. Для корректировки химического состава по содержанию углерода присаживают молотый карбюри-. затор (бой электродов), После полного

2 нических и технологических свойств чугуна в отливках при отрицательных температурах. Лигатура для отливок из чугуна, содержащая никель, кремний, хром, медь, углерод, кобальт и железо, дополнительно содержит молибден, бор, нитриды ванадия и лантан при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 6-11, кремний 5-9, хром

3-7, медь 1-3, углерод 3-5, кобальт

5-8, молибден.5-9, бор 3-7, нитриды ванадия 4-8, лантан 2-5, железо остальное. При температурах от -1О до

-60 С, ударная вязкость составляет о

50-.81 Дж/см 2 табл. расплавления шихты проводят раскисление расплава ферросилицием ФС75ч, измельченного до фракции менее 6 мм.

После раскисления вводят нитриды ванадия ВД2Н, а перед выпуском расплава в ковш вводят измельченные модифицирующие компоненты: ферробор. ФБ-2 и металлический лантан ЛаМ-1. Разливку лигатуры проводят в плоские металлические изложницы. Полученные слитки лигатуры измельчают на щековых меха -, нических дробилках до фракции 5 мм.

При микролегировании чугунов доэвтектического состава используют лигатуры фракции от 0,5 до 5 мм. Фракцию менее 0 5 мм отсеивают на сите.

Лигатуру вводят в ковш после его заполнения на 0,1-0,2 объема в количестве 0,8% от массы расплава. Исходный состав чугуна, выплавленного в дуговой электропечи марки ДС 1,5, содержит, мас.%: углерод 2,96-3,05, крем1588792

Таблица1

Компоненты

Содержание компонентов в лигатурах, мас.%

3 4

6,8

7,2

3,0

5,3

4,7

0 5

Никель

Кремний

Хром

Медь

Углерод

Кобальт

Молибден

Нитриды ванадия

Вор

Лантан

Железо

5

1.

5

4

2

Осталь- Остальное ное

8,5

5,7

1,8

4,2

6,7 . 6,3

5,7

4

Остальное

11

7

5

9

7

Остальное ний 0,70-0,75 сера до 0,02, марганец

0,85-0,89, никель — 0,25, фосфор

0,04-0,05 и железо остальное.

В табл.1 приведены химические сос- > тавы лигатур опытных плавок (состав

1 — известный).

В процессе разливки микролегированных чугунов получали технологические пробы, образцы для механических испы- 10 таний и отливки. Механические испытания проводят в соответствии с известной методикой. Ударную вязкость определяют на образцах 1Ох10х55 мм тйп II.

Удароустойчивость при отрицательной температуре -30 С проводят в условиях многократных ударов при энергии еди- ничного удара 9,5 МПа.

В табл.2 приведены механические и технологические свойства при темпе- 2 ратурах от -10 до -60 С микролегироо ванных чугунов опытных плавок.

Как видно иэ табл.2, при использовании предлагаемой лигатуры для легирования чугунов, работающих при отрицательных температурах, достигаются более высокие характеристики механических и технологических свойств, чем при использовании лигатуры известного состава: Так, применение лигату- 30 ры известного состава 3 обеспечивает. рост предела выносливости при изгибе от 61% (при -10 С) до 143% (при ,-60 C) 1 увеличение ударной вязкости от 131% (при -10 С) до 300% (при

-60 С3 снижение технологической пла- 35 о стичности в диапазоне температур от

-1О до -60 С примерно в 4 раза.

Значительный рост механических и технологических свойств обеспечивается специфическим влиянием дополнительно вводимых в лигатуру компонентов на микроструктуру чугуна: молибден исключает образование междендритного графита и повышает стабильность структуры при отрицательных температурах, нитриды ванадия измельчают структуру, повышают ее гетероген-: ность, бор воздействует на состояние границ, очищая их от неметаллических включений.

Формула изобретения

Лигатура для отливок из чугуна, содержащая никель, кремний, хром, медь, углерод, кобальт и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических и технологических свойств в отливках при отрицательных температурах, она дополнительно содержит молибден, бор, нитриды ванадия и лантан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Никель 6-11

Кремний 5-9

Хром 3-7

Медь 1-3

Углерод 3-5

Кобальт 5-8

Молибден 5-9

Бор 3-7

Нитриды ванадия 4-8

Лантан 2-5

Железо Остальное

1588792

Таблица2

Свойства микролегированных чугунов

1 2 3 4

Показатели

Предел выносливости при изгибе МПа, при, С

-10

-30

-60

Ударная вязкость, Дж/см, при, С

-10

-30

-60

Снижение технологической пластичности, Х, при, С

-10

-30

-60

Удароустойчивость при энергии единичного удара 9,5 МПа при -30 С, цикл

21 2 325 351 355

175 296 324 328

105 231 260 262

72 81 78

67 76 75

50 59 58

26

12 45 31 26

22 8 7 5 3 3,9

56 12 6 9 7 9 1

1370 1680 1960 1953

Составитель А.Константинова Редактор М.Недолуженко Техред JI,Сердокова Корректор Т.Малец

Тираж 485

Подписное

Заказ 2517

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