Сплав для легирования и модифицирования чугуна

 

Сою» Советскнх

Соцналнстнчесннк республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««956591

Ф

1 L

/ г (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Зая влено 15.12.80 (21) 3219563/22-02 с присоединением заявив № (23) П риоритет (51)М. Кл.

С 22 С 35/00

11!оударатвснны6 комитет

СССР (53) УД К 669.15-198 (088.8) но делан изобретений и открытий

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07,09,82

В.К.Ханин, Ю.Т.Ланин, П;К.Стофато, И.И.Быков, ИЛ 2азда6арин

Л.Н.Козлов, Ю.П. Никитин и Б.Л. Гудимович

It

1 !

Липецкий филиал Всесоюзного проектно-технологического института литейного производства (Б,:,..- >„,..."„ ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПЛАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ

ЧУГУНА!

О!

Изобретение относится к литейному производству, в частности к вопросу обработки чутуна комплексными сплавами в процессе непрерывного литья заготовок.

Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является сплав следующего состава вес.%: цианомид кальция

83,2 — 87; бор 1,5 — 8,4; алюминий остальное (1).

Однако при изготовлении чугунных заготовок, например направляющих станин металлорежущих станков методом непрерывного литья не удается получить иэделия с высокой износостойкостью, из-за наличия высокого содержания сильных карбидостабилиэи1 рующих компонентов, которыми являются цианомнд кальция и бор. Кроме того, цианомид кальция способствует появлению в поверхностном слое заготовки отбела на глубину 2 — 3 мм, что отрицательно сказывается на обрабатьтваемости металла и его износостойкости..

Наиболее близким к изобретению пб технттческой сущности .и достигаемому реэультату является сплав (2) для легнровання и модифицирования чугуна следующего состава, вес.%:

Бор 1,6-2,3

Алюминий 50-70

Кальций 7 — 12

Железо Остальное

Недостаток данного сплава заключается в том, что он не позволяет значительно повысить износостойкость чугуна и снизить отбел.

Целью изобретения является повышение иэносостойкости и снижение отбела.Поставленная цель достигается тем, что сплав, содержащий алюминий, бор, железо, дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Алюминий 20 — 40

Бор 1 — 5

Фосфор 5 — 35

Железо Остальное

Дополнительный ввод в состав сплава фосфора в количестве 5 — 35% способствует повышению износостойкости обрабатываемого чугуна. Присадка фосфора к ферритному серому

М659

Таблица 1

Сплав

Химический состав сплава, вес.%

ГТ"

Са

Остальное

85 584 21

40

32,6 3,9

27,5

Таблица 2

Физико- механические свойства

Сплав

Коэффициент Относительная трения без износостойкость смазки лубина отбела заготовки, мм

1,5

0,28

1,0

0,21

0,4

0,22

0,5

1,22

0,21

0,4

1,2

Э чугуну в количестве до 0,5% повышает сопротивление износу до уровня, соответствующего перлитному чугуну. Фосфор обеспечивает получение в чугуне фосфидной эвтектики, расположенной в виде сетки. Наличие фосфитной сетки улучшает адсорбцию пленки смазочного масла, которая прочно сцепляется с металлом и не срывается при трении. В результате этого уменьшается опасность сухого тре-. ния. Кроме того, за счет графитизирующего 10 действия фосфора на чугун, он способствует уменьшению отбела в заготовках. Оптимальное содержание фосфора в сплаве должно быть в пределах 5 — 35%. При содержании в сплаве фосфора меньше 5% его влияния на повы- IS шение износостойкости практически не ощущается. При увеличении содержания фосфора более 35% выступающие твердые частицы фосфидов, производя царапание сопряженного материала, выкрашиваются и увеличивают износ.

В лабораторных и опытно-промышленных ,условиях выплавлены и испытаны составы сплавов, приведенные в табл. 1.

Состав t соответствует. известному, составы II — 1Ч вЂ” предлагаемому сплаву.

1 4

Проверку эффективности действия сплавов проводят на чугуне следующего состава, весЯ: углерод 3,35; кремний 2,18; марганец 0,62; фосфор 0,11; сера 0,04.

Чугун расплавляют в индукционной печи емкостью 50 кг, температура расплава 1350 С.

Обработку расплава проводят путем погружения на дно ковша мелкодробленного сплава перед выпуском чугуна Количество вводимого сплава составляет 1,0% от веса жидкого чугуна. Обработанный чугун переливают в металлоприемник установки непрерывного литья и производят вытяжку заготовки прямоугольного сечения 40 — 110 мм. Для исследования износостойкости из заготовок вырезаются темплеты, а глубина отбела определяется ло излому.

Результаты исследований приведены в табл. 2.

Проверка предложенного состава сплава показывает его высокую эффективность по сравнению спрототипом. Так, коэффициент трения без смазки уменьшается с 0,28 до 0,21, относительная износостойкость возрастает на

20% и глубина отбела уменьшается с 1,5 до

0,4 — 0,5 мм.

956591

Фосфор

Железо

5 — 35

Остальное

Составитель Т. Платицина

Техред М. Рейвес Корректор О. Билак

Редактор М. Дылын

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6524/7

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Сплав для легнрования и модифицнрования чугуна, содержащий алюминий, бор, железо, о т л и ч а ю: шийся тем, что, с целью повышения износостойкости чугуна и уменьшения отбела, он дополнительно содержит фосфор прн следующем соотношении компонентов, вес.%:

Алюминий 20 — 40

Бор 1 — 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 476320, кл. С 21 С 7/00, 1974. .2. Авторское свидетельство СССР К 551400, 1@ кл. С 22 С 35/00, 1977.