Чугун
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ но773120
К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 22. 12. 78 (21) 2700275/22-02 с присоединением заявкн ¹ —. (23) Приоритет—
Опубликовано 231080. Ьоллетень ¹ 39
Дата опубликования описания 251 08 0 (53)M K 3
С 22 С 37/10
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 669.13-018.2(088.8) А. И. Степина, В. В. Зотов, A. Ф. Гордиенко, В.Н. Нагаец, Е. Ф. Дубров, В. M. Кордюков и Л. П.Ильин (72) Авторы изобретения йсесоюзный научно-исследовательский и проектйо- "З р Г Г; конструкторский технологическии институт мехйнизаИни .труда в черной металлургии и ремонтно-.механических, у@ттот:. ..: ":;р,»,„тй ! ., .З- 7:..с!, (71} Заявитель
1 ьз (54 ) ЧУГУН
Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к металлургии сплавов, используемых для изготовления рам люков коксовых печей. 5
Известны чугуны, содержащие в ка.честве основы железо, углерод, кремний, марганец, хром и применяющиеся для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных температур 10 и теплосмен (11
Однако эти детали обладают недос таточной .стойкостью в условиях ïîâûшенных температур и теплосмен.
ИЗвестен чугун следующего химического состава, вес.Ъ|
Углерод 3,0-4,0
Кремний 1,5-2,5
Марганец 0,3- 0,8 20
Алюминий 0,4-1,5
Хрсм 0 05-0,6
Кальций 0,05-0,1
Титан 0,05-О,25
Железо Остальное. 25
Этот чугун в литом состоянии обладает термической стойкостью 45-55 циклов (нагрев до 600оC и охлаждение в воде до появления первой трещины), твердостью HB=250-350 (2l . 3() 2
Однако указанный чугун в условиях повышенных температур и теплосмен работает неудовлетворительно.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо. му результату является чугун следующего состава, вес.Ъ.
Углерод 3,0-4,0
Кремний 1,5-2,5
Марганец 0,3-0,8
Хром 1,1-1,6
Алюминий 1,2-2,0
Титан 0,05-0,25 .Азот 0,05-0,2
Редкоземельные металлы 0,05-0,4
Кальций 0,05-О ° 1
Железо Остальное.
Чугун обладает следующими свой ствами: предел прочности на разрыв, кг/мм 73-85; предел прочности на иэ1 гиб, кг/пел 106-112; стрела прогиба, мм 3,5-4,0; твердость, НВ 355-400, термостойкость,. цикл 57-65 и окалиностойкость, г/м ч 8-11 (3).
Недостатками указанного чугуна являются низкие термо- и окалиностойкость °
Цель изобретения — повышение термо- и окалиностойкости чугуна при
773120 сохранении высоких механических свойств.
Указанная цель достигается.тем,что в йредлагаемый чугун введены дополнительно медь и бор при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ
Углерод 3,0-4,0
Кремний 1,5-2 5
Марганец 0,3-1,2
Алюминий 0,8-1,8
Хром 2,0-3,0
Тмтан 0,05-0,25
Медь 0,5"2,0
Кальций 0 05-0 1 .
Редкоземельные металлы 0,05-0,1
Азот 0,05-0,2
Бор 0 005 -0,01
Железо Остальное
Высокие физико-механические хараКтеристики обеспечиваются за счет измельчения и увеличения карбидной составляющей, увеличения степени дисперсности и твердости перлита.
Чугун обладает высокой жидкотекучестью, хорошей эаполяемостью формы и малой склонностью к образованию усадочных дефектов. Для получения чу гуна приготовлены пять смесей ингредиентов. Каждая смесь сплавляется отдельно в лабораторных условиях в индукционной печи, в алундовых тиглях. Образцы для испытаний заливаются в сухие формы.
В таблице приведены характеристики механических свойств полученных сплавов.
773120 г- ф с
РЪ . (»Ъ о а ф с3 an
1 » с! (Ч с с о о ф о
О О с с о а
1%
CO
О 1 с с о о о с
Рф
an г1 (Ч с » о о
1А о
\ с о о
Д!1133 1 н
o о о3е1
Й 3
Э 3 -3 и
1 .Х
1 с
CO с
an
an 1 с . с (Ч 1Ч
О. 1Ч с с (Ч (Ч о с
1»Ъ о <ч с °
% 3 аА
<Ч а с с
Сч СЧ
I ! а
I!
3.3
an
I O с
СЧ мф и о
1 о м î д- 4
I 33 О
30OI »
Хооg44 о ххах
- Э 131
01Д О
F33:3 X0g ейо5йм .ВOХ3305
1.
113!
mI -K н! ч01
33 1 . о!
Р3
9I » K с»»с щ ! ;)
Э
Й! ф
О I» cn aO O с с » с с
1О an МЪ 3 сР
О1 О с с с
РЪ Ф сУ
aA I» Ch еЧ Р )
Н <Ч 1Ч
%Ч\1 %1%-1.%1 аА 1 О (Ч an ф ф Ф и 0Ъ о о о
ОЪ СЧ an
С Ъ сФ сФ
an Оъ Ръ о о с с с о о о аА 1О Г»
О О О о о о с \ с о о о
aA aO 1» сО о о о о с с с с с
О О О О D м а о о о с с с о о о
1Л ОЪ С Ъ (» с с с
O O с1 т-1 ф с-1 cf tO с с с С с-1 м"1 \-1 сп ю со с с с о о о аА а I»- O с с с г4 1 <Ч аА
О 3Ч 11Ъ с (Ъ РЪ СЧ
113 е1
3 Е
Х
«3 с
1Ч О
CO Э
1 и Ф
1 0
3»
1 с
g o
Ц %-1
33
Н 113 х
Ы х:о хо ео
3» о
ДО
Х с-1
1 М
33 о.и
Ц
Д . н
Д И но
o ое хо
3Я -
o o н о ох ° о х
33, 3
Э A и. о
773120
Формула изобретения
0 05-0 1
0,05-0,1
0 5-2,0
0,005-0,01
Остальное
Составитель Г. Дудок
Редактор В. Романенко Тех ед Н.Ковалева Ко рек ор Н. Стец
Заказ 7435/34
Тираж 694 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений «« открытий
113035 Москва .Ж-35 Ра ская наб. . 4 5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Приведенные в таблице значения термо- и окалиностойкости и физикомеханические свойства предлагаемого чугуна позволяют сделать заключение о том,. что термостойкость (82-80 циклов), окалиностойкость (4,0-6,0 г/м ч предлагаемого чугуна значительно выше термостойкости (57-65 циклов), окалиностойкости (8-11 г/м"ч) известного чугуна .(3)
Легирование медью и бором существенно улучшает структуру и физикомеханические свойства чугуна за счет упрочнения перлита и появления немеханических очень дисперсных соединений . бора и меди. Легирование медью и бором повышает прочность, улучшает пластичность, снижает теплопроводность чугуна, что способствует росту его термостойкости. Наличие меди и бора в чугуне позволяет с целью роста его окалиностойкости использовать завышенное содержание хрома (2,5-3,0%), Чугуны, содержащие 2,5-3,0Ъ хрома, но не содержащие медь и бор,характеризуются достаточно высокой окалинбстойкостью и крайне низкой термостойкостью.
Технология выплавки данного чугуна не меняется по сравнению с известными.
Внедрение предлагаемого чугуна для изготовления рам люков коксовых печей позволяет получить экономический эффект в сумме 500 тыс. руб.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, титан, азот, редкоземельные металлы, каль) ций и железо, о т л и ч а «о щ и йс я тем, что, с целью повышения термо- и окалиностойкости при сохранении механических свойств, он дополнительно содержит медь и бор при следующем соотношении компонентов; вес.З
Углерод 3,0-4,0
КреМний 1,5-2,5
Марганец 0,3-1,2
Хром 2,0-3,0
Алюминий 0,8-1,8
«5 Титан . 0,05 -0,25
Азот 0,05-0,2
Редкоземельные металлы
Кальций щ Медь
Бор
Железо
Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе
1. Гиршович Н. Г. Справочник по чугунному литью. Машгиз, 1961.
2. Авторское свидетельство СССР °
Р 548163, кл. С 22 С 37/00, 1975.
3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2582932/22-02, кл. С 22 С 37/10, 1978.
