Чугун для конфорок электроплит

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве конфорок электроплит. Цель изобретения - повышение ростоустойчивости и термостойкости. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,8-3,6

SI 3,01-4,0

MN 0,1-0,6

AL 0,002-0,02

CR 0,04-0,25

CU 0,4-0,25

MG 0,012-0,042

CA 0,001-0,006

РЗМ 0,001-0,012

TI 0,01-0,10

N 0,003-0,02

FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна TI и N позволяет повысить термостойкость в 1,24-1,51 раза, а также снизить литейный рост в 1,28-3,6 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТОНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (gl)g С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2 1) 4347479/27-02 (22) 21.12.87 (46) 07.12.90. Бюл. и 45 (72) В,И.Буланин, В.Б.Бубликов, Е.А. Вестфальский, Г.И. Погосов, В.Н.Воронов, Г.К.Ломакин, Л.Н.Егоренков, Л.Г.Ворожцов и П.П.Лисман (53) 669. 15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1235974, кл. С 22 С 37/10, 1986.

Авторское свидетельство СССР .й 550453, кл. С 22 С 37/10, 1977.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава чугуна для производства тонкостенных конфорок электроплит.

Цель изобретения — повьппение. ростоустойчивости и термостойкости.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим, Пределы содержания компонентов установлены, исходя из благоприятного сочетания структуры и свойств материала °

При содержании углерода ниже нижнего предела чугун имеет увеличенную усадку и повьппенную твердость, а при содержании углерода вьппе верхнего предела возможно образование де.фектов, связанных с флотацией графита.

2 (54) ЧУГУН ДЛЯ КОНФОРОК ЭЛЕКТРОПЛИТ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве конфорок электроплит.

Цепь изобретения — повышение ростоустойчивости и термостойкости. Новый чугун содержит, мас.7.: С 2,8 3 6;

Si 3,01-4,0 .Мп 0,1-0,6; Al 0,0020,02; Cr 0,04-0,25; Си 0,4-0,25;

Ng 0,012-0,042; Са 0,001-0,006;

РЗМ 0,.001-0,012; Ti 0,01-0,10;

N 0,003-0,02; Fe остальное, Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна Ti u ii позволяет повысить термостойкость B 1,24 1,51 pB3 l> также снизить линейный рост в 1,283 6 раза. 2 табл.

Диапазон содержания кремния установлен, исходя из необходимости получения ферритной металлической основы, создания поверхностной защитной пленки из окислов кремния и повышения критической температуры

К< = превращения. При содержании кремния менее .",01 мас.г. не создается устойчивая окпсная пленка, в сТ p5 êò5 ре ме талличе ской основы уве личивается содержа<ание перлита, снижается критическая температура превращения.

При содержании кремния более

4 мас.7 феррит сильно охрупчивается, что приводит к трещинам и бою конфоррк. Кроме того, резко ухудшается обрабатываемость резанием.

Верхний предел содержания марганца ограничен в связи с тем, что при

1611973 оолее высоком ега содержании наблюдается значительное увеличение количества перлита, улучшаются пластические свойства чугуна.

Хром наряду с кремнием способствует образованию защитной окисной плен1си. Содержание хрома и меди в дианазоне 0,04-0,25 мас,% стабилизирует эпизодически перлит, образующийся в 0 количестве 5-15 мас.% на границах зерен, и предотвращает распад такого перлита при нагревах до субкритических и даже критических температур.

При содержании хрома и меди менее

0,04 мас.% их стабилизирующее на перлит влияние не проявляется, а при содержании более 0,25 мас.% каждого иэ этих элементов резко увеличивается твердость и чугун охрупчивается. 20

В укаэанном диапазоне алюминий способствует графитизации графита и участвует в образовании защитной окисной пленки. При содержании алюминия выше верхнего предела резко уве-75 личивается паристасть отливок.

При содержании ":агния менее нижг-ез-а гч едела в ст„:;.укгуре чугуна образуется пластинчать и граф. .. г улеличе ние магния выш-.". в .рхнего преде I .Ip. позволяет получать опткма .ьпас- количества (более 50;. ас./, вэрмикулярного графита.

Кальций усилкгает модифицирующий эффект ма;нкя, Вьэд в чугун кальция

35 из мадиф;:-зкатора —: -.саличест-.å более

0,006 мас,%,нежелателен: з-за ухудшения растворимости модификатора с повышенным соцержанием кальция, чта отрицательна оказывается на качестве модифицирования.

Редкоземельные металлы вместе с магнием и кальпием усилквают модифицирующий эффект, Увеличение содержания РЗМ более 0,0l2 мас.% способствует повышению тверцасти и резко увеличивает количество шаровидного графита в структуре.

Титан в количестве более 0,01мас.% спосабств ет образованию зермккулярнога графита. При содержанки тигана более 0 10 мас.% резко возрасте г ега модифицирующий эффект и в структуре чугуна образуется пласткнчатый графит., Азат способствует образованию вермикулярнаго графита, измельчает структуру, увеличивает количества зерен и измельчает включения графита, способствуя получению отливок повышенной плотности. При содержании азота выше верхнего предела повышается твердость, снижается пластичность, резко возрастает риск образования в чугуне газовых раковин.

Из чугуна предлагаемого состава отливают образцы 9 мм, на которых определяют критические температуры превращений и сопротивление термической усталости при термоциклировании: нагрев токами высокой частоты да 550 С, охлаждение водой, Структура образцов из опытных составов чугуна H результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Для получения чугуна предлагаемого состава используют литейные чугуны, передельные чугуны, отходы углеродистой стали, ферросплавы и металлы: ферросилиций ФС-45, ФС-75, азотированный ферромарганец, ферратитан, феррохром, медь, алюминий. Для выпла;зки чугуна применяют существующие плавильные агрегаты, обеспечивающие получение температуры металла в диапазоне 1420-1500 С. Технология вы- плавки, чугуна соответствует обычной схеме, ркнятс:й з литейных производст:зах с ввецепиeм на различных стадиях плавки ферросплавов и металлов, прк этом феррохром, азаткраванный феррамарганец„ ферратитан даются в завалку Lt:t-;õòû, медь — за 10 мин до выпуска металла из печи кли в ковш, перед еза заполнением жидким металлом при переливах. Алюминий вводится в составе комплексного модификатора

СМГ7КОЗ. Модифициравание чугуна для получения высакопрачнага чугуна с вермикулярным графитом осуществляется ь :-.итейном ковше в количестве

0,4-0,9% ат количества жидкого металла в ковше илк в литейной форме, е имеется реакцкопная камера, куда помещается С1Я КОЗ. Количество модификатора зависит ат калкчества серы в исходном чугуне. Фракция модификатора СЫГГКОЗ 5-10 ыл.

Как следует из табл. 1 и 2, дополнктельный ввод в состав предлагаемого чугуна Ti и 11 позволяет повысить термостойкасть в 1,24-1,51 раза и снизить линейный рост з 1,28-3,6 раза.

ФармулаизобретЕния

Чугун для конфорок электроплит, содержащий у гле род, кремний, марган ец, алюминий,, храм, медь, магний, 1611973

0,002-0,02

О, 04-0,25

0,4-0,25

0,012-0,042

0,001-0,006

О, 001-0, 012

0,01-0, 10

О, 003-0, 02 0

Остальное

Таоннца !

Чугун

Содернанне номпанентов, мас.X

О,OO5

О,О77

0,06

0,015

О, 054

О, 1О

0,05!

0,06

Известный

3,40 2,40

3,55 2,71

3,70 3,05

0,20

О,З7

0,50 о,о!

0,53 !

1,о о,о! о,озг

0,95

0,005

О>!9

0,40

Остальное

II

Предлагаемыйый 1

2 з о,!o

0,46

0,60

2 80

3,4!

3,60

II

I °

° I з,o!

3,49

4,00

О,00!

0,006 о,о1г о, о1г

О, 028 о,о4г

О, ОО! о,ооз

0,006 о,o!

0,053 о, !о

0,04 о,!з

0,25 а,О4

О,!1

О ° 25

О ° 002 о,о!о о,ог о,ооз

О,О!! о,ог

Таблица2

Чугун Форма графита, Ж

Линейный рост /

Ме талличе ская основа, феррит (осз!альное перлит), %

30 ВГ + 70 ПГ

80 ШГ + 20 ВГ

100 ШГ

0,36

0,44

0,58

974

1064

1015

Известный

Предлагаемый 1

98

0,28

0,18

О, 10

1324

16!2

10ШГ+ 90 ВГ

35 ШГ+ 70 ВГ

40 ШГ + 60 ВГ

П р и м е ч а н и е. ШГ, ВГ, ПГ - соответственно шаровидный, вермикуля рный, пла с т!!вжатый графит.

Составитель Н. Косторный

Редактор Н. Гунько Техред M.Äèäûê Корректор A.Îñàóëåíêo

Тираж 487

Подписное

Заказ 3815ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 кальций, редковемельние элементы и железо, о т я и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ростоустойчивости и термостойкости> он дополнительно содержит титан и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 2,8-3, 6

Кремний 3,01-4, 0

Марганец 01-0, 6

Алюминий

Хром

Медь

Магний

Кальций

Редкоземельные элементы

Титан

Азот

Железо

Термостойкость образцов 1 9 мм при термоциклировании (нагрев

550 С, охлаждео ние водой), количество циклов до разрушения