Чугун
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,2-0,4; марганец 0,8-1,2; алюминий 0,05-0,15; азот 0,04-0,08; медь 0,6-1,0; хром 0,6-1,0; ниобий 1,2-1,6; железо - остальное. Использование изобретения обеспечивает повышение прочности чугуна при разрыве. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам чугуна, который может быть использован для изготовления паровых, газовых, водопроводных труб, корпусов клапанов, вентилей, фитингов, а также других изделий, работающих под давлением.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,5-2,0; марганец 0,6-0,8; алюминий 0,15-0,25; азот 0,12-0,16; железо - остальное [1].
Известен также чугун, содержащий, мас.%: углерод 0,5-3,0; кремний 3,0-7,0; марганец 0-10,0; алюминий 0-3,0; азот 0-0,5; медь 0-7,0; хром 25,0-45,0; ниобий 0-8,0; железо - остальное [2].
Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.
Технический результат достигается тем, что в составе чугуна, содержащего углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, медь, хром, ниобий, железо, компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,2-0,4; марганец 0,8-1,2; алюминий 0,05-0,15; азот 0,04-0,08; медь 0,6-1,0; хром 0,6-1,0; ниобий 1,2-1,6; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
Повышение прочности чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Медь способствует графитизации и резко увеличивает содержание перлита. Марганец тормозит выделение графита, способствует измельчению выделившегося перлита. Ниобий выполняет функцию упрочнителя твердого раствора. Хром стабилизирует карбиды. Алюминий выполняет функцию раскислителя. Азот, образуя карбонитриды, обеспечивает мелкозернистость структуры чугуна.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| Кремний | 0,4 | 03 | 0,2 |
| Марганец | 1,2 | 1,0 | 0,8 |
| Алюминий | 0,05 | 0,1 | 0,15 |
| Азот | 0,08 | 0,06 | 0,04 |
| Медь | 1,0 | 0,8 | 0,6 |
| Хром | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| Ниобий | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
| Железо | Остальное | Остальное | Остальное |
Предел прочности чугуна при разрыве составит 85-90 кг/мм2 для всех приведенных в таблице составов.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №511376 СССР, 1976.
2. Заявка №11-226778 Японии, 1999.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, медь, хром, ниобий, железо, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,2-0,4; марганец 0,8-1,2; алюминий 0,05-0,15; азот 0,04-0,08; медь 0,6-1,0; хром 0,6-1,0; ниобий 1,2-1,6; железо остальное.
