Чугун
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам чугуна. Может использоваться для изготовления деталей машин, работающих в условиях высоких термоциклических нагрузок. Чугун содержит, мас.%: углерод 4,0-4,2; кремний 0,2-0,4; марганец 1,1-1,5; титан 0,17-0,2; фосфор 0,003-0,008; теллур 0,001-0,002; кальций 0,01-0,03; церий 0,6-1,0; железо остальное. Чугун обладает высокой термостойкостью. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления деталей машин, работающих в условиях высоких термоциклических нагрузок.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 1,7-3,8; кремний 0,01-2,5; марганец 0,01-1,0; титан 0,01-0,15; теллур 0,001-0,05; железо и неизбежные примеси, в том числе фосфор, остальное [1].
Задачей изобретения является повышение термостойкости чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, фосфор, теллур, железо, дополнительно включает кальций и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 4,0-4,2; кремний 0,2-0,4; марганец 1,1-1,5; титан 0,17-0,2; фосфор 0,003-0,008; теллур 0,001-0,002; кальций 0,01-0,03; церий 0,6-1,0; железо остальное.
В таблице приведены примеры составов чугуна.
| Компоненты | Содержание, мас.%, в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 4,0 | 4,1 | 4,2 |
| Кремний | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
| Марганец | 1,5 | 1,3 | 1,1 |
| Титан | 0,17 | 0,19 | 0,2 |
| Фосфор | 0,008 | 0,005 | 0,003 |
| Теллур | 0,001 | 0,0015 | 0,002 |
| Кальций | 0,03 | 0,02 | 0,01 |
| Церий | 1,0 | 0,8 | 0,6 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Термостойкость чугуна при нагреве до 550°С токами высокой частоты и охлаждении в воде до 20°С, циклы | 370-380 | 370-380 | 370-380 |
Повышение термостойкости чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Теллур стабилизирует карбиды, повышает твердость сплава. Кальций и церий выполняют функцию раскислителей, способствуют выделениям графита с плавными очертаниями, не ослабляющим металлическую основу чугуна. Марганец, воздействуя на структуру металлической основы, способствует измельчению графитовых включений. К усилению эффекта измельчения приводит присутствие титана. Фосфор практически не влияет на процесс графитизации, но способствует повышению качества отливок.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают формы. С целью предотвращения отбеливания, вызываемого присадкой магния, чугун последовательно модифицируют магнием или его сплавами и высококремнистым ферросилицием. Отливки подвергают отжигу при температуре 720-740°С с последующим охлаждением на воздухе.
Источник информации
1. GB 1149401 А, 1969.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, фосфор, теллур и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кальций и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 4,0-4,2 |
| кремний | 0,2-0,4 |
| марганец | 1,1-1,5 |
| титан | 0,17-0,2 |
| фосфор | 0,003-0,008 |
| теллур | 0,001-0,002 |
| кальций | 0,01-0,03 |
| церий | 0,6-1,0 |
| железо | остальное |
