Чугун

 

о. (-Nc v u >- я патентнс те н. чес ;я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВ (61) Дополнительное к авт (22) Заявлено 110477 (2 с присоединением заявки М (53)И. Кл.2

С 22 С 37/10

Государственный комитет

СССР

Ао делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30048

Дата опубликования о (53) УДК 66 9 . 15-19 б (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю,Н,Таран, И.В,Малик и А,И,Ярмоленко (71) Заявитель

Институт черной металлургии (5 4) ЧУГУН

Та блиц а 1

Жаростой,кость (увеличение веса), мг/см

Содержание, вес.%

7 углерол1кремнии (иаргаиец1илюминии1хром (железо

Составы

0,2

0,2 77,2

2,6

2,5

О, 15.4,2 18 ° 3,5 . ОЖ5 70,6

3,2

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно содержащих же лезо, углерод, кремний, марганец, алюминий и хром в качестве основы, и используемых для изготовления деталей, работающих пои 950 С в условиях периодического охлаждения до

20 С, Наппимер, захваты печного цепного конвейера, брусья, колосники.

Известен чугун 11) состава, вес.Ъ

Углерод 2, 8-4,0

Кремний 2, 0-3,5

Марганец 7,0-12,0

Медь 1, 5-3,0

Алюминий 1,0-2,5

Хром 1,5-3,0

Фосфор 0,5-0,8

Бор 0,1-0,5

Железо Ос таль ное

Недостатком известного чугуна является низкая жаростойкость и коррозионная стойкость.

Цель изобретения — повышение жаростойкости и ростоустойчивости, Поставленная цель достигается тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Углерод 2,5-3,2

Кремний 3 5-4,2

Марганец 14-18

Алюминий 2,6-3,5

Хром 0,2-0 5

15 Железо Ост аль ное

В табл. 1 приведены химический состав чугуна и значения жаростойкости.

730858 одержание, вес. Ъ Жаростойкость (увек Алюми- личение вен ний са), мг/см

Составы ремий

2,38

3,2

1,9

Формула и з обрет е ни я

2,6

3,5

0,2

2,8

4,0

0,13

3,5

4,2

0,15

Составитель Э.Петренко

Редактор О.Колесникова Техред О.Андрейко Корректор A.Гриценко.Заказ 1462/14 Тираж 694 П эдписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5,Филиал ППП Патент, r,Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Для определения оптимального соотношения кремния и алюминия используют методы экстремального планирования двуфакторного эксперимента.

На заключительном этапе. пюи крутом восхождении к оптимуму готовят четыре смеси ингредиентов, содержащие каждая, вес.Ъ: углерода 2,94; марганца 16,22; хрома 0,28, отличающиеся соотношением кремния н алюминия, а также содержанием железа, составляющим дополнительную до 100% часть каждой смеси.

Каждая смесь сплавляется в открытой индукционной печи, в основном, в тигле. Разливка чугуна производится в кварцевые трубки Ф 10-14 мм, длиной 70 мм, зафутеюованные в песок в вертикальном положении. Таким образом, имитируется охлаждение отливки в сухой земляной форме.

В табл. 2 представлены характеюистики жаростойкости полученных сплавов прн 950 C:

Таблица 2

Как видно иэ табл. 2, наилупаей жаростойкостью обладают сплавы 2-4.

Для установления верхних пределов содержания кремния и алюминия готовят сплав, содержащий 4, 5 и 3, 7 вес.% указанных элементов соответственно. Увеличение веса образцов при 950 С в среднем 0,17 мг/см, т.е, находится на том же уровне, что и у сплавов 2-4. Таким образом, оптимальное содержание кремния 3,54,2%, алюминия 2,6-3,5%. Проведены сравнительные испытания жаростойкости предлагаемого и известного чугунов по методу увеличения массы на образцах К10 при 950 С, 200 ч, на воздухе.

Химический состав образцов известного чугуна, вес.Ъ: углерод 3,111 кремний 2,87; марганец 9,14; алюминий 2,01у хром 1,64; медь 2,4ф Фосфор

0,54; бор 0,32; железо остальное.

Химический состав образцов предлагаемого чугуна, вес.Ъг углерод 2,34; кремний 4,0i марганец 16,22; алюминий 2,64> хром 0.28; железо остальное.

Установлено, что увеличение массы

15 известного чугуна 8,4 мг/см, а предлагаемого 0,12 мг/см .

Таким образом, указанные изменения в количестве и соотношении ингредиентos„ обусловливают жаростойкие

7О свойства сплава. Ростоустойчивость гаюантнруется отсутствием полиморфного превращения и гюафитизации.

Изделия из предложенного чугуна имеют структуру белого чугуна, обладающего высокой износоустойчивостью.

Рекомендуется изготавливать детали методом литья, Технология виплавки предложенного чугуна не меняется по сравнению с

30 используемой для известного сплава.

Чугун, содержащий углерод, крем35 ний, марганец, алюоиний, хром и железо, отличающий с ятем, что, с целью повышения жаростойкости и ростоустойчивости, он содержит компоненты в следующем соотношении, 4О

Углерод 2 5-3,2

Кремний 3,5-4,2

Марганец 14-18

Алюминий 2,6-3 5

Хром 0,2-0 5

Железо Остальное.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 263890, кл. С 22 С 37/00, 1968.