Чугун с шаровидным графитом
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()753923 (6I ) Дополнительное к акт. свил-ву (22) Заявлено0,1.03. 77 (2! ) 2456709/22 02
3 (5I ) M. Кл. с присоединением заявки Jk
С 22 С 37/04
Государственный комитет (23) Приоритет о делам изобретений и открытий
Опубликовано 07,08.80. Бктллетень Ле 29
Дата опубликования описания 07.08. 80 (53) УДК669. 13 0 18.2(088. 8) (72) Авторы изобретения
В. А. Альбинский и Н. И, Клочнев
Рижский цизелестроительный завод (7I ) Заявитель (54) ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ
Изобретение относится к черной меТайлургии, в частности к высокопрочным чугунам с шаровидным графитом, легированных медью и предназначенных цля изготовления ответственных деталей машин.
Чугуны с шаровицным графитом, соцер5 жащие в качестве легирующего элемента мець, хорошо известны и служат, в частности цля изготовления отливок с перливЭ ной либо пеолитоферритной структурой ме.
10 таллической основы, в результате чего достигается упрочнение и повышение иэносостойкости отливок (1), Наиболее близким к изобретению по технической сущности и цостигаемому ре« зультату является чугун следующего химического состава, вес.%:
Углероц 2,5-4,5
Кремний 1,5-4,5
Марганец цо 3,0
Медь цо 2,0
Никель цо 1,0
Хром цо 1,0
Титан цо 1,0
Ванадий цо 3,5
Кобальт до 1,0
Молибден до 2,5
Ниобий цо 2,0
Вольфрам go 2,5
Олово до 0,5
РЗМ цо 0,5
М агний до 0,1
Железо Остальное f2).
Чугун имеет высокие характеристики точности. Недостатком известного чугуна является низкая вязкость и пластичность.
Бель изобретения — повышение вязкос- ти и пластичности.
Бель цостигается тем, что чугун цополнительно соцержит алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, %:
Углерод 2, 8-3,8
Кремний 2,2-3,5
Марганец О, 3-0,9
Медь О, 15-0,75
Никель 0,05-0,25
Хром 0,05-0,25
75392
Титан 0,05-0, 12
Ванадий 0,0 1-0, 10
Кобальт 0,00 1-0,0 15
Вольфрам 0,00 1-0,0 15
Молибпен 0,00 1-0,0 15
Ниобий 0,00 1--0,00 5
Олово 0,00 1-0,0 10
Магний О, 020-0,080
UePI и 0,0 10-0,003
Алюминий 0,01 -0,05
Кальций 0,0 15-0,035
Железо Остальное
Содержание кальция и алюминия в составе предложенного чугуна с шаровидным графитом, взаимно дополняя друг пруга, положительно воздействует на структурообразование и в отличие от известного чугуна обеспечивает непосрецственно в литой структуре получение перлитоферритной, преимущественно перлитной матрицы беэ структурно-свободного цемента или карбидов, которые в значительном количестве и размерах имеют место в известном чугуне. Кроме этого, структурно-свободные макрокарбиды в известном чугуне,, 25 располагаясь по границам зерен матриц, охрупчивают чугун при упрочнении. Обнаруженные в предлагаемом чугуне на электронномикроскопическом уровне микрокарбиды, располагаясь исключительно по цент-30 ру зерен сгущенного тонкодисперсного перлнта и упрочняя матрицу, не оказывают охрупчивающего влияния, наследуя в иэотермически закаленной .ферритной структуре центральное расположение в зернах бейнита.
Таким образом, содержание кальция и алюминия в составе предложенного легированного чугуна с шаровидным графитом обеспечивает оптимальное сочетание его 40 высокой пластичности, вязкости и проч3 4
I ности как непосрепственно в литом, так и в иэотермически закаленном состоянии.
Чугун выплавлялся в индукционной печи с кислой футеровкой тигля.
Известный чугун выплавлялся при использовании в шихте рассчетных количест литейного хромоникелевого чугуна марки
ЛКЗ-РН тип 12-10 по ТУ 14-15-3-74
МЧМ СССР с цобавкой в шихту металлической меци, Расплав этого чугуна модифицировали металлическим магнием с ферросилицием и с добавками ферроцерия.
Препложенный чугун выплавлялся при использовании в шихте расчетного количестBB бокситного титаномедистого литейного чугуна марки БТМЛ 3, степень легирования медью 2, по ТУ 14-15-4-74 МЧМ
СССР. Расплав препложенного чугуна об. рабатывали комплексной железо-кремниймагний-кальциевой лигатурой типа ЖКМК4р по ТУ ЧЭМК 14-15-39-74, Для испытаний механических свойств отливали брусковые пробы по ГОСТ 7293-70с размером основания клина 25 мм. Заливка брусковых проб осуществлялась в сырые . песчаные формы.
Механические свойства определялись как в питом состоянии, так и после изотермической закалки по режиму: нагрев и выцержка в печи при 850+10 С и закалка с этой температурой в селитровую ванну с температурой 330-350 С с выцержкой образцов в течение пвух часов и с последующим охлаждением на воздухе.
Химический состав известного и прецложенного чугунов приведен в табл. 1, а цанные по механическим свойствам в литом и изотермически закаленном состоянии в табл. 2.
753923
tQ
Г-1 о о
fQ
С3 о о
Я
Я о о о о о
tQ о о
t о о
o" о о
tQ о о о о о
Q о о о
tQ о о
tQ ф4 оо"
° (0 Л о, о о о о" о о о
tQ о
o" о о". о о о
t о о
tQ о о
Щ
СЯ о (O т4 о
tQ о о"
tQ
Ь о
tQ (Я о"
К о» о Ф о
tQ с4
И
t о
0) о" (4 (Ч о о о о
О о о о о
03 о
Щ о
tQ
ñQ
С ) о о
Г» о о о
Щ о о о о
03 о о
o" сО о о о
tQ о а
Р) о о
o"
О:1 о
o"
1- о
tQ о о
o"
Щ о о"
tQ
l о
0) о (Ч (Ч
cQ о о о
СО о о о о
753923
Таблица 2 b с/см
7,0
190-202
Литье
10,1
61,6
212
6,2
4,5
65,7 гзг
2,2
4,3
68,3
63,2
255
1,4
1,О
277
4,9
Изотерми- 94,5 ческая закалка 102,3
8,7
4,4
277
7,4
285
1ОО,3
97,2
4,0
5,3
285
2,2 г,о
40
Составитель П. 1апин
Редактор С. Титова Техред Н. Граб Корректор Н, Стен
Заказ 4852/23 Тираж 694 Подписное
11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n. 4/5
Филиал 1111П "Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная, 4
Использование предложенного чугуна для производства ответственных, цинамически нагруженных цеталей машин, в значительной степени повышает их долговечность, работоспособность и надежность в эксплуа т аци и. 1
Ф ор мул а из об р е тени я
Чугун с шаровидным графитом, содержаший углерод, кремний, марганец, медь, никель, хром, титан, ванадий, кобальт, молибден, ниобий, вольфрам, олово, магний, церий и железо, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения вязкости и пластичности при одновременном упрочнении отливок как непосрецственно в литом, так н в изотермически закаленном состояниях, он цополнительно соцержит алюминий и кальций при следуюшем соотношении компонентов, вес. ".
Углерод 2,8-3,8
Кремний 2,2-3,5
Марганец 0,3-0,9
Мець О, 15-0,75
Никель 0,05-0, 25
Хром 0,05-0,25
Титан 0,05-0, 12
Ванаций 0,0 1-0, 10
Кобальт 0,00 1-0,0 15
М олиб цен О, 001-0,015
Ниобий 0,00 1-0,005
Вольфрам 0,00 1-0,015
Олово 0,О0 1-0,0 10
Магний 0,020-0,080
Церий 0,0 10-0,003
К альций 0,0 15-0,035
Алюминий 0,0 1-0,05
Железо Остальное *
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Горшков A. А. Справочник по изготовлению отливок из высокопрочного чугуна. Машгиз, 1961, с. 62-74.
2. Патент ФРГ М 2428822,, кл. С 22 С 37/10, одублик. 1977 (прототип) .
