Чугун

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (!1)979520

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.81 (2 I ) 3296656/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 22 С 37/00

3Ъеудерсте81нь1е квинтет

СССР ео делаи взебретекиа н открытей

Опубликовано 07.12.82. Б1оллетеиь Рй 45

Дата опубликования описания 07.12.82 (53) УД К 669.1S. .018.2 (088.8) Ройф берг, ва, 1, Н. Н. Якушин, В. И. Канторович, А. Л. Шерман, 3.

Е. В. Исаев, Е. С. Лазарев, П. М. Власов, Т. И. Моч

В, В. Тимкин и В. А. Грачев (72) Авторы изобретения

В б

I (71) Заявитель (54) ЧУГУН

3 — 4

1,5 — 3,5

7 — 12

1,5-3,0

Изобретение относится к металлургии, кон. кретнее к изысканию чугунов, используемъ1х. для деталей, работающих в условиях воздействия ударных нагрузок при повышенных температурах, например для седел клапанов автотракторных двигателей, которые в процессе работы нагреваются в зоне рабочей фаски до 650 СИзвестен чугун (1) следующего химического состава, вес.%:

Углерод 1,5-3,0

Кремний 0,8-3,0

Марганец 10-14

Хром 0,1-5,0

Алюминий 10-15

Железо Остальное

Недостатком данного чугуна является низкая твердость при повышенных температурах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун (2) следующего химического. состава, вес.%:

Углерод 2,8 — 4,0

Кремний 2,0 — 3,5

Марганец 7 12

Медь 1,5-3,0

Хром 1,5-3,0

Бор 0,1 — 0,5

Фосфор 0,5-0,8

Алюминий 1,0-1,5

Железо Остальное

Недостатками известного чугуна являются низкая твердость и склонность к отбелу.

Цель изобретения — повышение твердости и снижение склонности к отбелу, Поставленная цель достигается тем, что чу15 гун содержащий углерод, кремний, марганец, медь, хром, бор, фосфор, алюминий и железо, дополнительно содержит азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Медь

979520

Таблица 1

Содержание, вес.%

Компо

Предлагаемый

Углерод

3,6

3,5

4,0

3,0

2,5

2,0 ю

3,5

Кремний

1,5

10,5

Марганец

10,0

7,0

12,0

3,0

2,1

2,0

1,5

2,5

3,0

I,8

1,5

Хром

0,5

0,3

0,3

Бор

0,1

Алюминий

1,5

2,5

1,0

0,8

Фосфор

0,4

0,4

0,1

0 006

0,010

0,015

Азот

0,010

0,005

0,020

Кальций

Хром 1,5-3,0

Бор 0,1 — 0,5

Фосфор 0,1 — 0,8

Алюминий 1,0-2,5

Азот 0,006 — 0,015

Кальций 0,005 — 0,020

Железо Остальное

Пример. В индукционной тигельной печи емкостью 10 кг выплавляются чугуны четырех составов: предлагаемого и известного, В качестве шихтовых материалов используются стальной лом, передельный чутун, ферромарганец, ферробор, феррохром, медь. Чугун модифицируется алюминием в количестве

1,0 вес.% расплава. Модификатор вводится на дно заливочного ковша емкостью 15 кг перед его заполнением жидким чугуном при

1470 — 1500 С. Температура чутуна при заливке форм 1400 — 1450 С.

Отливаются пробы на отбел и заготовки седел клапанов тракторных двигателей. Получение отливки седел клапанов подвергаются термообработке при 650 С в течение 2 ч с

4 последующим охлаждением на воздухе, а затем замеряется их твердость при нормальной температуре (20 С) .

В табл. 1 приведены составы предлагаемого и известного чугунов, в табл. 2 — твердость и величина отбела.

Азот, растворенный в чугуне, обеспечивает повышение твердости сплава при нагреве эа счет выделения нитридов алюминия наряду о с частичным распадом аустенита. Кальций, вводимый в жидкий чугун при выпуске в ковш в виде ферросилиция, содержащего кальций, или силикокальция обеспечивает снижение склонности чугуна к отбелу при кристал1s лизапии.

Как видно, твердость предлагаемого чугуна при нагреве и выдержке при 650 увеличивается на 10 — 15% по сравнению с известным, а склонность к отбелу уменьшается в 1,3— ,о 2 раза.

Ожидаемый экономический эффект составляет 100 тыс. руб. в год.

979520

Таблица 2

Предлагаемый

Показатели

30-38 (среди. 33) 25-32 (среди. 30) 28-32 28-35 (среди.30) (среди. 32) Твердость в отливке, HRC

Твердость в отливке после выдержки 2 ч при 650 С, HRC

50-54 (среди, 52) 52-55 (среди. 53) 43-.50 48-55 (среди. 45) (среди. 50) Отбел в клине, мм

2 — 5 (среди. 4) 3 — 5 (среди. 4) 8 — 10 5 — 8 (среди. 9) (среди. 7) 30

Составитель Э, Петренко

Техред М.Надь

Корректор М. немчик

Редактор А. Гулько

Заказ 9285/10

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения цугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, хром, бор, фосфор, алюминий, и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости и снижения склонности к отбелу, он дополнительно содержит азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 3 — 4

Кремний 1,5 — 3,5

Марганец 7 — 12

Медь 1,5-3,0

Хром 1,5 — 3,0

Бор 0,1 — 0,5

Фосфор 0,1-0,8

Алюминий 1,0-2,5

Азот 0,006 — 0,015

Кальций 0,005 — 0,020

Железо .Остальное

Источники информации. принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 639960. кл. С 22 С 37/10, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР М 263890, кл. С 22 С 37/00, 1968.