Чугун

 

О П И С А Н И Е п1) 550454

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4Ф т . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.10.75 (21) 2186188/02 (51) М. Кл.- С 22С 37/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Сове|а Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 669.13 784 782 74 71 721 1 -018. 85 (088.8) Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 26.О4. 77 и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Г. Михайлова, В. С. Радя, Н. А. Бухвалова и Г. Б. Стукман (71) Заявитель Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (54) ЧУГУН

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию чугунов с шаровидным графитом, легированных алюминием, и может найти применение в машиностроении.

Известен чугун следующего химического состава, вес. .

Углерод 3,0 — 3,2

Кремний 2,0 — 2,2

Марганец 0,4 — 0,5

Магний 0,07 — 0,12

Алюминий 4,0 — 6,0

Железо Остальное

Чугун в качестве примесей содержит фосфор до 0,3 вес. /о, серу до 0,03 вес. /о.

Недостатками данного чугуна являются: низкая жидкотекучесть, высокая склонность к пленообразованию, высокая усадка, повышенная склонность к развитию внутренних напряжений.

Известный чугун может быть получен при условии использования специально приготовленной алюминиево-магниевой лигатуры, содержащей 18 — 20% магния, остальное алюминий, что связано с дополнительными технологическими трудностями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес /о.

Углерод 1,0 — 4,0

Кремний 0,5 — 4,5

Марганец не более 1,0

Магний 0,05 — 2,02

5 Железо Остальное

Данный чугун имеет достаточно высокие механические свойства, но более низкие термо- и окалиностойкость.

Целью изобретения является повышение

10 термо- и окалиностойкости при сохранении механических и литейных свойств на высоком уровне.

Это достигается тем, что предлагаемый чугун дополнительно содержит алюминий при

15 следующем соотношении компонентов, вес /о.

Углерод 3,0 — 4,5

Кремний 0,5 в 1,8

Марганец 0,1 — 0,6

Магний 0,03 — 0,1

20 Алюминий 0,5 — 0,9

Железо Остальное

Чугун в качестве примесей содержит серу до 0,02 вес фосфор до 0,2 вес /о.

25 Для получения чугуна указанного состава маталл выплавляют в 50-килограммовой индукционной печи с кислой футеровкой, вспользуя в качестве шихты предельный чугун М2 с подшихтовкой ферросилицием. Алюминий

30 присаж яют в печь, чугун обрабатывают

550454

Твердость Н, Ударная вязкость

Линейная у садка, Добавка алюминия, Термостойкость, Предел

Окалииообразование, г/м ч

Удлинениее, оо прочности, кг/ммй после от жига до кгч

cм

00 отжига циклы

20,0

5,0

18,0

11,0

262

9,1

7 2

9,1

4,8

20,15

18,85

14,50

12,07

34,3

36,8

35,1

30,9

137

112

101

1,7

1,0

0,85

1,05

0,5

0,9

1,3

320

212

159

174

Формула изобретения

Составитель Г. Дудик

Техред И, Караидашова

Редактор И. Шубина

Корректор Л. Котова

Заказ 694/17 Изд. М 294 Тираж 799 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Рауп|ская ваб, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 металлическим магнием в автоклаве, после чего в ковш вводят дробленный ферросилиций в количестве 0,5% от веса металла. Температура перегрева чугуна 1500 С, температура заливки проб 1300 С, Были приготовлены четыре сплава, содержащие, % . .С вЂ” 3,6; Si — 1,0; Мп — 0,16; Mg ост. — 0,08 с различным содержанием алюминия % О, 0,5;09; 13.

Полученные сплавы после термообработки на ферритную структуру имеют свойства, приведенные в таблице.

Как видно из таблицы, введение в чугун с шаровидным графитом алюминия приводит к повышению термо -и окалиностойкости, уменьшению линейной усадки при сохранении достаточно высоких показателей прочности, удлинения и ударной вязкости.

Твердость предлагаемого чугуна меньше, чем известного чугуна, не содержащего алюминий, следовательно, предлагаемый чугун обладает лучшей обрабатываемостью. По влиянию на металлографическую структуру предлагаемый чугун обладает малой склонностью к отбелу, Ввод алюминия резко уменьшает количество цементита, при содер?KBHHH 1,3% алюминия цементита не наблюдается. Содержание перлита при увеличении содержания алюминия от 0 до 0,9% снижается незначительно, при содержании 1,3% алюминия количество перлита составляет

30%.

Увеличение содержания кремния выше

1,8 приводит к ухудшению шаровидной формы графита и к снижению специальных свойств чугуна.

Благодаря сочетанию повышенных механических и специальных свойств предлагаемый чугун является хорошим конструкционным материалом, в особенности для отливок, работающих в условиях периодических теплосмен, и для тонкостенного литья, в котором не до5 пускается отбел.

Из-за малой склонности к отбелу такой чугун может быть пригоден для изготовления деталей, отливаемых в кокиль без последующей термической обработки. В связи с невы10 сокой твердостью чугуна 160 †1 ед. исключаются трудности при его механической обработке.

Для обеспечения высокого комплекса свойств верхний предел по Л1 ограничивается

15 0,9 Кроме того, практика работы с алюмипийсодержащими чугунами показывает, что при содержании более 0,9% А1 заметно ухудшаются технологические свойства — снижается жидкотекучесть и возрастает пленообразование, в результате чего использовать такой чугун при обычной технологии не представляется возможным.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, магний и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термо- и окалиностойкости при сохранении механических и литейных свойств на высоком уровне, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. :

Углерод 3,0 — 4,5

Кремний 0,5 в 1,8

Марганец 0,1 — 0,6

Магний 0,03 — 0,1

Алюминий 0,5 — 0,9

5Келезо Остальное