Чугун
О П И С А Н И Е „„724593
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дс толнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено.10.06,77 (2l ) 2496067/22-2 с присоединением заявки,% (23) Приоритет
Опубликовано 30.03.80. Бюллетень ¹ 12 (51)М. Кл.
С 22 С 37/10
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669.13-018.2 (088.8) Дата опубликования описания 02.04.80;
Ю. Г. Бобро, С. N. Волошенко, П. В. Пор «ко и А. И. Балуев Ф
Й (и., сф(«;ф ф
Киевский автомобильно-дорожный институт ---(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЧУГУН
Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к изысканию специальных чугунов и мо» жет быть использовано в электротехнической, судостроительной и других областях, где предъявляются повышенные требования к .прочности и, немагнитности иэделий.
Широко известны чугуны, содержащие
Мп, Сс«, Я«, А9 Ст, имеющие
1 10 аустенитную структуру и используемые в качестве немагнитного материала. Магнитная проницаемость (JU ) их состав ляет величину 1,05-1,5 r/Ý,. Чугуны, обладающие «ниже 1,01 г/Э, имеют пониженные механические свойства, в частности низкую прочность.
Известен чугун (1) следующего химического состава, вес. Ъ;
Углерод 2, 1-2,7
Кремний 1, 5-2,0
Марганец 10,0-16,0
Хром 8,0-14,0
Алюминий 0,2-0,3
Бор 0,002-0,003.
Железо Остальное
Указанный чугун имеет следующие физико-механические свойства: предел прочности на разрыв 30-35 кг/мм; т,твердость ЩС 40-45 предел прочности на изгиб 45-55 кг/мм ; р 1,009»1,005 г/Э.
Наличие крупных включений карбида (Fe, Мп, Cv )т С, отсутствие однородной структуры чугуна не позволяет применять его для ответственных деталей, к которым предъявляются повышенные прочностные требования.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун $2) следующего химического состава, вес. %:
Углерой 2,8-4,2
Кремний . 1,7»2,8
Марганец 6,0 7,5
Никель 8,0-9,0
Магний Ile менее 0,03
Кальций ) le более 0,2
7245
Редко земельные металлы 0,02 0,12
Железо Остальное . В качестве необязательных компонентов чугун может содержать медь,.серу и фосфор.
Недостатком известного чугуна являеч ся то, что магнитная проницаемость его находится на уровне 1,05 г/Э.
11ель изобретения - снижение магнит1О ной проницаемости при сохранении прочности на том же уровне, Данная цель достигается тем, что чугун, содержаший углерод, кремний, марганец магний, кальций, редкоземельные
15 металлы и железо, дополнительно содержит хром и барий при следуюшем соо ношении компонентов, вес. %:
Углерод 1) 7-3,5
Кремний 0,5 2,5
Марганец 31,042,0
Nагний О,О15-О,О9
Кальций 0,01-0) 12
Хром О, 1-3,О
Барий О) 0001-0, 12
Редкоземельные металлы О, 00 1-0, 1 5
Желе зо Остальное
При этом содержание N q ) Са, Ва)
РЗМ поддерживается на среднем уровне предлагаемых пределов (состав № 4). Г1ри повышенном содержании одного или двух модифицируюших компонентов, например при содержании магния и кальция на верхнем уровне (0,09 и 0,12 вес, %
35 соответственно), содержание бария и P3N может быть на нижнем уровне. Г1ри этом свойства сохраняются достаточно высокими.
93 1
При содержании модифицпруюших компонентов (хотя бы одного из них) ниже нижнего заявляемого предела прочностные характеристики падают. Если количество магния, бария, кальция и РЗМ в чугуне выше заа вляемого верхнего предела, то резко возрастает хрупкость чугуна. Содержание
Мп не должно превышать 42% (верхний предел), в- противном случае в матрице появляются крупные иглообразные включения свободного карбида марганца Nn>C) что приводит к охрупчиванию чугуна. Количество его быстро растет и соответственно возрастает хрупкость. При повышейии концентрации углерода в чугуне выше 3,5% резко падают прочностные характеристики, особенно при содержании Мп на верхнем пределе, Чугун становится очень хрупким и твердым, поэтому применение его нецелесообразно.
При содержании Мп ниже 34% и углерода выфе 3,2% магнитная проницаемость несколько возрастает за счет снижения концентрации марганца в карбиде (Fe> N)))>C и переходе его в ферромагнитное состояние. Поэтому необходимо повышать содержание хрома до 3% при содержании М)) на нижнем пределе 31%, Дальнейшее снижение содержания марганца в чугуне (31%) приводит к резкому возрастанию у, что не устраняется повышенным легированием хрома, Химический состав и физико-механические свойства предлагаемого чугуна и известных P), (2) приведены в таблице, 1
О
О
Ч-(О)
О
О т3 1
О
О
1-
t»
О
О т3
СО
О о т 1 сО
О
О
СО
СО с0
I I
l 1
СО
О
О
О
1
С0
О
CD
О
О
О 1
О
С4
О, О
Я
С
К
О
Ч-
О
О о сО
Т-
О
О
О
О сО
У-
О
СО Ф
О о
СО
° -1
О
CD
О
О
Гc 3
О
Ж
О
I 1
CD
1-(О
О -
О О
О О
1-
Т
О
О
О
I 1
О
l I
Я
О
0) О
С4 Ф
О
С0
СО сО
CO Л
О) СО
Ю р< о
CD
Щ
О
О сО -
О
1-1
О
О
Я
О
О т-1
О
О
1-1
О
О"
724593
l С4
tQ . rl
О О
cQ а
o o
О О сО
o o
o o
Т-) 3-
СО 00
О cu
СО СО
Я
С
О О
СМ
О О
o o
o" o
О} 1
О О
Й o o
3 .Я СО
К О О
О сО О
Ñ ) О О
О1 сО т 1
С0 СО
И
o o
1- Т
СО с
СО t
Ч ) 0C3 -
o o
o" o
tQ г
СО
o o
o o
Л CD
О е Ь
o o
С 4 СО Е О
ИOÎО
1-1
o o
o o сО (D сО ОО
Л
c0 lQ
С
С4 т.1 с0
Я С
СО
СО
0,0 15-0,09
0,01 0,12
0,001-0, 15
О, 1-3
0,0001»0, 12
Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 459627, кл. С 22 С 27/10, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР № 348635, кл. С 22 С 37/00, 1972.
7 724593 ф о р м у л а изобретения Магний
Кальций
Чугун, содержаший углерод, кремнпй1 Редкоземельные марганец, мажий, кальций, редкожмель- металлы ные металлы и железо, о т л и ч a - Хром ю ш и и с я тем, что, с целью снижения Барий магнитной проницаемости прй сохранении Железо прочности на высоком уровне, он допол нительно содержит хром и барий при следуюшем соотношении компонентов, вес»
Углерод 1 7-3,5
Кремний 0,5-2,5
Марганец 31-42
Составитель Г. Дудик
Редактор А. Мотыль Техред О.Андрейко Корректор М. Пежо
Заказ 799/8 Тираж 694 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4
