Чугун
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам чугуна. Может использоваться в машиностроении, станкостроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,0-4,0; кремний 1,0-1,5; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,2-0,4; церий 0,1-0,3; кальций 0,03-0,05; титан 0,1-0,3; бор 0,1-0,2; медь 0,8-1,2; азот 0,1-0,2; цирконий 0,8-1,2; железо - остальное. Чугун обладает высокой прочностью и жидкотекучестью. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении, станкостроении.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,2-3,9; кремний 1,25-1,7; марганец 0,005-0,03; фосфор 0,15-0,6; церий 0,002-0,006; кальций 0,02-0,05; титан 0,001-0,1; бор 0,002-0,008; медь 0,8-1,2; железо - остальное [1]. Предел прочности такого чугуна при растяжении составляет 725-730 МПа, жидкотекучесть 715-725 мм.
Задачей изобретения является повышение прочности и жидкотекучести чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, титан, бор, медь, железо, дополнительно включает азот и цирконий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-4,0; кремний 1,0-1,5; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,2-0,4; церий 0,1-0,3; кальций 0,03-0,05; титан 0,1-0,3; бор 0,1-0,2; медь 0,8-1,2; азот 0,1-0,2; цирконий 0,8-1,2; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| Кремний | 1,5 | 1,2 | 1,0 |
| Марганец | 0,5 | 0,8 | 1,0 |
| Фосфор | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
| Церий | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
| Кальций | 0,05 | 0,04 | 0,03 |
| Титан | |||
| Бор | |||
| Медь | |||
| Азот | |||
| Цирконий | |||
| Железо | |||
| Предел прочности при растяжении, МПа | |||
| Жидкотекучесть, мм |
В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Бор стабилизирует карбиды. Медь увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец тормозит выделение графита и способствует размельчению перлита. В химически связанном состоянии азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Церий и кальций выполняют функцию раскислителей. Титан и фосфор, образующий легкоплавкую эвтиктику, способствуют измельчению зерна. Цирконий упрочняет границы зерен.
Чугун выплавливают в вагранках, дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в песчаные формы. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1320°C. Отливки подвергают отжигу при температуре 900-980°C с последующим охлаждением с печью.
Источник информации
1. SU 1581768 А1, С22С 37/10, 1990.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, титан, бор, медь, цирконий, железо, отличающийся тем, что дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 3,0-4,0 |
| кремний | 1,0-1,5 |
| марганец | 0,5-1,0 |
| фосфор | 0,2-0,4 |
| церий | 0,1-0,3 |
| кальций | 0,03-0,05 |
| титан | 0,1-0,3 |
| бор | 0,1-0,2 |
| медь | 0,8-1,2 |
| азот | 0,1-0,2 |
| цирконий | 0,8-1,2 |
| железо | остальное |
