Чугун
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 3,2-3,6; кремний 2,0-2,4; марганец 0,8-1,2; медь 0,5-1,0; алюминий 0,1-0,2; кальций 0,003-0,007; фосфор 0,1-0,2; ванадий 2,0-2,5; бор 0,03-0,05; нитриды бария 0,002-0,004; железо - остальное. Использование изобретения обеспечивает повышение прочности чугуна при растяжении. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам чугуна, который может быть использован в станкостроении, автомобилестроении, производстве насосно-компрессорного оборудования.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,61-4,05; кремний 2,21-2,56; марганец 0,61-0,32; медь 0,002-0,012; алюминий 0,08-0.25; кальций 0,007-0,025; цинк 0,02-0,32; литий 0,002-0,075; фосфор 0,11-0,45; нитриды бария 0,002-0,035; железо - остальное [1].
Известен также чугун, содержащий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; медь 0-4,0; алюминий 0-0,2; кальций 0-0,2; фосфор 0,05-1,5; ванадий 0-1,0; бор 0-1,0; железо-остальное [2].
Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, ванадий, бор, железо, дополнительно содержит нитриды бария при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,2-3,6; кремний 2,0-2,4; марганец 0,8-1,2; медь 0,5-1,0; алюминий 0,1-0,2, кальций 0,003-0,007; фосфор 0,1-0,2; ванадий 2,0-2,5; бор 0,03-0,05, нитриды бария 0,002-0,004; железо - остальное.
В таблице приведены примеры составов чугуна. Для всех приведенных в таблице составов предел прочности чугуна при растяжении ˜850 МПа.
Повышение прочности чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Медь способствует графитизации и резко увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец способствует измельчению перлита. Бор стабилизирует карбиды. Нитриды бария придают структуре сплава мелкозернистость. Ванадий упрочняет твердый раствор, улучшает металлическую основу чугуна. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Фосфор, образуя легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа (Fe3P), обеспечивает качество отливок.
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 3,2 | 3,4 | 3,6 |
| Кремний | 2,4 | 2,2 | 2,0 |
| Марганец | 1,2 | 1,0 | 0,8 |
| Медь | 0,5 | 0,8 | 1,0 |
| Алюминий | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Кальций | 0,007 | 0,005 | 0,003 |
| Фосфор | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Ванадий | 2,5 | 2,3 | 2,0 |
| Бор | 0,03 | 0,04 | 0,05 |
| Нитриды бария | 0,004 | 0,003 | 0,002 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в кокили, нагретые до температуры 400-450°С.Отливки подвергают нормализации при температуре 930-950°С и отпуску при температуре 350-450°C.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №1574671 СССР, 1990.
2. Заявка №60-121254 А Японии, 1985.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, ванадий, бор, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нитриды бария при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 3,2-3,6 |
| кремний | 2,0-2,4 |
| марганец | 0,8-1,2 |
| медь | 0,5-1,0 |
| алюминий | 0,1-0,2 |
| кальций | 0,003-0,007 |
| фосфор | 0,1-0,2 |
| ванадий | 2,0-2,5 |
| бор | 0,03-0,05 |
| нитриды бария | 0,002-0,004 |
| железо | остальное |
