Термостойкий чугун
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугунных отливок. Цель изобретения - повышение термостойкости и окалиностойкости. Предлагаемый чугун содержит, мас.%: С 3,0-3,5; SI 2.0-3,0; Мп 0,6-1,0; N 0,003-0,006; Т) 0,002-0,005; Се 0,01-0,03; La 0.006-0.02; Nd 0,005-0,02; Pr 0.005-0,02; А! 0,05-0.15; Ва 0,05-0,10 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна Ва позволит повысить термостойкость в 1,15-1.2 раза и окалиностойкость в 1.2 раза. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 37/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823310/02 (22) 07.05.90 (46) 23.02.92. Бюл. № 7 (71) Производственное объединение "Таганрогский комбайновый завод" (72) А.А, Коваль, Д.И.Штульман, А.А. Чемикос и В.А.Зинченко (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 487157, кл. С 22 С 37/10, 1973. . Авторское свидетельство СССР.
¹ 1079687, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) ТЕРМОСТОЙКИЙ ЧУГУН
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава чугуна для отливок, работающих в условиях периодического нагрева и охлаждения, и может быть использовано в металлургическом производстве предприятий машиностроения.
Известен чугун (см.авт.свид. N 487157, кл. С 22 С 37/10, 1973), содержащий, мас,0 :
Углерод 3,4-4,3
Кремний 0,6 — 2,4
Марганец 0,2 — 1,0
Ванадий 0,03 — 0,15
Титан 0,03 — 0,20
Фосфор 0,35 — 1,20
Железо: . Остальное
Однако указанный чугун имеет низкую термоетойкость.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре-, зультату является чугун (23,содержащий компоненты в следующем соотношении, мас, :
Углерод 3,2-4,5
Кремний 0,6 — 1,8
Марганец 1,7 — 2,6
Азот 0,003 — 0,006
Титан 0,002 — 0,005
„„Я „„1 713969 А1 (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугунных отливок, Цель изобретения— повышение термостойкости и окалиностойкости. Предлагаемый чугун .содержит, мас.%: С 3,0 — 3,5; Si 2,0 — 3,0; Мп 0,6-1,0; N
0,003 — 0,006; Ti 0,002 — 0,005; Се 0,01 — 0,03; La
0,006 — 0,02; Nd 0,005 — 0,02; Pr 0,005-0,02; А!
0,05-0,15; Ва 0,05-0,10 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна Ва позволит повысить термостойкость в 1, i5-1,2 раза и окалиностойкость в
1.2 раза. 1 табл.
Церий 0,01-0,03
Лантан 0,006-0,020
Неодим 0,05-0,020 . Празеодим 0,005 — 0,020
Алюминий 0,3 — 4,0
Железо Остальное
Однако известный чугун имеет низкий уровень термо- и окалиностойкости, а также повышенную склонность к .отбелу при содержании марганца на верхнем пределе.
Целью изобретения является повышение термо- и окалиностойкости.
Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, азот, титан, церий, лантан, неодим, празеодим, алюминий и железо, дополнительно содержит барий при следующем соотношении компонентов, мас. :
Углерод . ),0 — 3,5
Кремний 2»;0 — 3,0
Марганец 0,6 — 1,0
Азот 0,003 — 0,006
Титан 0,002 — 0,005
Церий 0,01 — 0,03
Лантан . 0,006 — 0,020
Неодим 0,005 — 0,020
1713969
П разеодим 0,005 — 0,020
Алюминий 0,05 — 0,15
Барий 0,05 — 0,1
Железо Остальное
Дополнительный ввод в состав чугуна бария способствует рафинированию сплава, стабилизации вермикулярной формы графита, исключению возможности появления отбела и обеспечивает повышение термо- и окалиностойкости сплава.
Введение бария в чугун ниже указанного предела не обеспечивает заметного повышения термо- и окалиностойкости сплава, а увеличение содержания бария выше указанного предела значительно увеличивает долб глобулярного графита в чугуне, что приводит к короблению и снижению эксплуатационной стойкости отливок.
Чугун выплавляют по известной технологии, используя дуплекс-процесс: вагранна — основная электродуговая печь.
В качестве шихты используют отходы собственного производства серого чугуна, стальной и чугунный лом, литейные чугуны, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан.
Присадку церия, лантана, неодима и празеодима осуществляли путем ввода в расплав комплексной лигатуры ФСЭОРЗМЗО (ТУ 14-5-136-81}. Алюминий вводят в виI1e втооичного алюминия, барий — за счет ввода лигатуры ФС60Ва27Са3 (ТУ 14-5-13980). Температура модифицирования расплава 1450 — 1480 С, температура заливки
1380 — 1420 С.
Окалиностойкость определяют по уменьшению массы образцов чугуна при их
100-часовой выдержке при 900 С в воздушной среде.
Термоциклирование проводят на установке, работающей по принципу нагрева
3,0-3,5
2,0-3,0
0,6 — 1,0
0,003 — 0,006
0,002 —,0,005
0,01 — 0,03
0,006 — 0,02
0,005-0,02
0,005-0,02
0,05 — 0,15
0,05 — 0,10
Остальное
Углерод
Кремний
Марганец
Азот
Титан
Церий
Лантан
Неодим
Празеодим
Алюминий
Барий
Железо
35
40 жестко закрепленных образцов проходящим электрическим током. Термостойкость оценивают по количеству термоциклов до появления трещин. Нагрев осуществляют
5 до 600 С с последующим охлаждением образцов до комнатной температуры в потоке воздуха.
Составы и свойства чугуна известного и предлагаемого составов приведены в табли10 це, Составы 1 и 5 — запредельные, состав 6 — известный. Составы 2 — 4 — предлагаемые.
Как видно из таблицы, предлагаемый чугун (составы 2-4) имеет термостойкость на
15 15-20, а окалиностойкость íà 20% выше известного чугуна (состав 6), что обеспечит высокую эксплуатационную стойкость изделий из предлагаемого чугуна, например кокилей для получения чугунных отливок.
Формула изобретения
Термостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, азот, титан, церий, лантан, неодим, празеодим, алюминий и же25 лезо,отличающийся тем,что,сцелью повышения термо- и окалиностойкости, он дополнительно содержит барий при следующем соотношении компонентов, мас.о :
0
О) ) х
S
М j
О1 о1
z и С." о =
v x
1713969
ЛЛСЧООВ
ОООООО
О О - О
lA 11:1 Г CD M С
Ф о л с
P I I 11 I и о
С7 ЙCO СЧ
ООО
ООООО
С"2 ID IA p).
OO
o QOOOOQ
С) <О „ ID
OO "С1
ОЮЮОЮО
О 01 O Ю Ю Ю
С )LAW ID I
О Q Ю С4 СЧ О
OОЮЮОО
ОЮОOÎO
С Ъ СО LD
О Ю Ю О С О
ОО О
1-,- О О О С, О
1О СЧ С т СЧ
ЗООООО
ОOOOOO
С 4 С ) ID t С)
ООЮООО
ОООЮОЮ
QQOQQQ
О1 С Ъ ID CD СО Ф
Q0OOOO
ООООЮО
ОООООО
Л Э СО О СЧ
ООО С1
В О LD О С1 СЧ - С ) СЧ С Э С ) а> Ю СЧ ID СО СО
СМ С Э С ) С Э С Ъ С )
