RU2365660C1 - Cast iron - Google Patents
Cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365660C1 RU2365660C1 RU2007144960/02A RU2007144960A RU2365660C1 RU 2365660 C1 RU2365660 C1 RU 2365660C1 RU 2007144960/02 A RU2007144960/02 A RU 2007144960/02A RU 2007144960 A RU2007144960 A RU 2007144960A RU 2365660 C1 RU2365660 C1 RU 2365660C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cast iron
- content
- iron
- manganese
- nickel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии литейного производства, в частности к разработке составов чугуна для отливок блоков цилиндров автомобилей повышенной грузоподъемности.The invention relates to the metallurgy of foundry, in particular to the development of cast iron compositions for castings of cylinder blocks of heavy vehicles.
Известен серый чугун, содержащий, маc.%:Known gray cast iron containing, wt.%:
(SU 1006531 А, 23.03.1983, МПК С22С 37/10).(SU 1006531 A, 03/23/1983, IPC С22С 37/10).
Наиболее близким к заявляемому является чугун, содержащий, мас.%:Closest to the claimed is cast iron, containing, wt.%:
(RU 2281982, С22С 37/10).(RU 2281982, C22C 37/10).
Указанный чугун также имеет недостаточную износостойкость.The specified cast iron also has insufficient wear resistance.
Заявляемое техническое решение направлено на увеличение износостойкости полученного чугуна с размерами графитовых включений в пределах 90-120 мкм.The claimed technical solution is aimed at increasing the wear resistance of the obtained cast iron with dimensions of graphite inclusions in the range of 90-120 microns.
Для решения поставленной задачи предлагается чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, медь, цирконий, стронций и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, we propose cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, titanium, copper, zirconium, strontium and iron in the following ratio of components, wt.%:
Пределы содержания углерода в чугуне определены с целью получения в структуре чугуна большого количества мелких включений графита (ПГд 90-120 мкм). Если содержание углерода будет менее 3,15 маc.%, размер графитовых включений ПГд будет менее 90 мкм, что может привести к повышенному образованию трещин. Если содержание углерода будет более 3,3 маc.%, размер графитовых включений будет более 120 мкм, что приведет к резкому снижению твердости.The limits of carbon content in cast iron are determined in order to obtain in the structure of cast iron a large number of small inclusions of graphite (PGD 90-120 microns). If the carbon content is less than 3.15 wt.%, The size of graphite inclusions of PGD will be less than 90 microns, which can lead to increased cracking. If the carbon content is more than 3.3 wt.%, The size of graphite inclusions will be more than 120 microns, which will lead to a sharp decrease in hardness.
Содержание в чугуне кремния выбрано по тем же соображениям, а также из-за необходимости получения перлитной структуры с дисперсностью перлита Пд 0,1-0,3 мкм. При содержании кремния менее 1,9 маc.% в структуре чугуна получаются свободные карбиды железа (цементит), при этом в тонких сечениях образуется «отбел». При содержании кремния более 2,3 маc.% размер графитовых включений ПГд будет более 120 мкм, что приведет к резкому снижению твердости.The silicon content in cast iron was chosen for the same reasons, as well as because of the need to obtain a pearlite structure with a pearlite dispersion of 0.1–0.3 μm. When the silicon content is less than 1.9 wt.% In the structure of cast iron, free iron carbides (cementite) are obtained, while "thin" is formed in thin sections. With a silicon content of more than 2.3 wt.%, The size of graphite inclusions of PGD will be more than 120 μm, which will lead to a sharp decrease in hardness.
Марганец в чугун переходит из шихтовых материалов как постоянный компонент чушковых чугунов. При выбранном составе чугуна указанные пределы марганца (0,7-1,0 маc.%) определены как условие получения отливок с низким содержанием серы и с высокими механическими свойствами в литом состоянии как в тонкостенных (при нижнем содержании марганца), так и в толстостенных (при верхнем значении марганца) отливках. При содержании марганца менее 0,7 маc.% уменьшается твердость, при содержании марганца более 1 маc.% ухудшается морфология графита.Manganese is converted into pig iron from charge materials as a constant component of pig iron. With the selected composition of cast iron, the indicated limits of manganese (0.7-1.0 wt.%) Are defined as a condition for obtaining castings with a low sulfur content and with high mechanical properties in the cast state both in thin-walled (with a low manganese content) and in thick-walled (at the upper value of manganese) castings. With a manganese content of less than 0.7 wt.%, Hardness decreases, with a manganese content of more than 1 wt.%, The morphology of graphite worsens.
Содержание хрома в пределах 0,4-0,6 маc.% выбрано исходя из соображений получения чугуна необходимой твердости и удовлетворительной обрабатываемости резанием. При содержании хрома менее 0,4 маc.% увеличивается дисперсность перлита и увеличивается размер графитовых включений. При содержании хрома в чугуне более 0,6 маc.% увеличивается твердость и ухудшается обрабатываемость резанием.The chromium content in the range of 0.4-0.6 wt.% Is selected based on the considerations of producing cast iron of the required hardness and satisfactory machinability. When the chromium content is less than 0.4 wt.%, The dispersion of perlite increases and the size of graphite inclusions increases. When the chromium content in cast iron is more than 0.6 wt.%, Hardness increases and machinability deteriorates.
Медь и никель входят в состав чугуна как легирующие элементы, упрочняющие металлическую основу и с целью выравнивания структуры и свойств чугуна по сечению отливок. Никель, кроме того, способствует повышению растворимости в чугуне меди, обладающей большей перлитизирующей и упрочняющей способностью. При содержании меди менее 0,15 маc.% и содержании никеля менее 0,02 мас.% в структуре чугуна образуется феррит, снижающий износостойкость чугуна. Верхнее содержание меди 0,5 маc.% и никеля 0,2 мас.% ограничено из-за повышения твердости и ухудшения обрабатываемости резанием.Copper and nickel are part of cast iron as alloying elements that strengthen the metal base and to align the structure and properties of cast iron over the cross section of castings. Nickel, in addition, increases the solubility of copper in cast iron, which has greater perlitizing and hardening ability. When the copper content is less than 0.15 wt.% And the nickel content is less than 0.02 wt.%, Ferrite is formed in the structure of cast iron, which reduces the wear resistance of cast iron. The upper copper content of 0.5 wt.% And nickel 0.2 wt.% Is limited due to the increase in hardness and deterioration of machinability.
Титан измельчает структуру, повышает прочность чугуна. При количестве менее 0,03 маc.% влияние его на механические свойства незначительно, при содержании более 0,08 мас.% появляется опасность появления неметаллических включений и снижения механических свойств чугуна.Titanium grinds the structure, increases the strength of cast iron. With an amount of less than 0.03 wt.%, Its effect on the mechanical properties is insignificant, with a content of more than 0.08 wt.%, There is a danger of the appearance of non-metallic inclusions and a decrease in the mechanical properties of cast iron.
Цирконий в предлагаемых количествах измельчает кристаллическую структуру чугуна, препятствует распространению трещин, рафинирует расплав по азоту, образуя тугоплавкие карбиды циркония. При содержании менее 0,03 маc.% действие его незначительно, повышение содержания циркония более 0,08 мас.% приводит к образованию большого количества карбидов и нитридов циркония, являющимися хрупкими фазами, ухудшающими свойства чугуна.Zirconium in the proposed quantities grinds the crystalline structure of cast iron, prevents the propagation of cracks, refines the melt in nitrogen, forming refractory zirconium carbides. At a content of less than 0.03 wt.% Its effect is negligible, an increase in the zirconium content of more than 0.08 wt.% Leads to the formation of a large number of zirconium carbides and nitrides, which are brittle phases that worsen the properties of cast iron.
Стронций способствует графитизации чугуна, значительно снижает образование «отбела» в тонкостенных отливках. При содержании стронция менее 0,03 маc.% действие его незначительно, при содержании стронция более 0,1 маc.% снижается прочность чугуна.Strontium promotes graphitization of cast iron, significantly reduces the formation of "whitened" in thin-walled castings. When the strontium content is less than 0.03 wt.%, Its effect is negligible, when the strontium content is more than 0.1 wt.%, The strength of cast iron decreases.
Испытания предлагаемого чугуна произведены на литейном заводе ОАО «КАМА3-Металлургия». Чугун выплавляли в дуговой электропечи, необходимые добавки ферросплавов (ферросилиций, феррохром, ферротитан) и легирующие элементы (никель, медь) вводили в печь, а модифицирование проводили вводом на дно ковша ферросилиция, содержащего стронций и цирконий. Одновременно с этим на дно ковша вводили графит гранулированный и ферромарганец. Отливали вертикальные пробы диаметром 30 мм и высотой 250 мм, из которых изготавливали образцы для изучения структуры, механических свойств и твердости чугуна. Показателем износостойкости является форма, распределение, величина графитовых включений и дисперсность перлита, которые определяли методом количественной металлографии. Структуру чугуна изучали в зоне разрушения образцов после испытаний. Химические составы изученных чугунов приведены в таблице 1. Результаты исследований приведены в таблице 2. Как следует из проведенных испытаний, предлагаемый состав чугуна позволяет стабилизировать размер графитовых включений равномерно распределенной прямолинейной формы и уменьшить дисперсность перлита.Tests of the proposed cast iron were made at the foundry of OJSC "KAMA3-Metallurgy". Cast iron was smelted in an electric arc furnace, the necessary additives of ferroalloys (ferrosilicon, ferrochrome, ferrotitanium) and alloying elements (nickel, copper) were introduced into the furnace, and the modification was carried out by adding ferrosilicon containing strontium and zirconium to the bottom of the bucket. At the same time, granular graphite and ferromanganese were introduced to the bottom of the bucket. Vertical samples were cast with a diameter of 30 mm and a height of 250 mm, from which samples were made to study the structure, mechanical properties and hardness of cast iron. An indicator of wear resistance is the shape, distribution, size of graphite inclusions and the dispersion of perlite, which were determined by the method of quantitative metallography. The structure of cast iron was studied in the fracture zone of the samples after testing. The chemical compositions of the studied cast irons are given in table 1. The research results are shown in table 2. As follows from the tests, the proposed composition of cast iron allows to stabilize the size of graphite inclusions of a uniformly distributed rectilinear shape and reduce the perlite dispersion.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007144960/02A RU2365660C1 (en) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | Cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007144960/02A RU2365660C1 (en) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | Cast iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007144960A RU2007144960A (en) | 2009-06-10 |
| RU2365660C1 true RU2365660C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41024303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007144960/02A RU2365660C1 (en) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | Cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365660C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489511C2 (en) * | 2011-11-15 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" | Grey cast iron obtaining method |
| RU2630077C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-09-05 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
| RU2699343C1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-инжиниринговая компания" | Iron |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1149401A (en) * | 1965-06-01 | 1969-04-23 | Nisso Seiko Kabushiki Kaisha | Hot worked cast iron roll |
| DE2428821A1 (en) * | 1974-06-14 | 1975-12-18 | Goetzewerke | WEAR-RESISTANT CAST IRON ALLOY WITH LAMELLAR TO BONE-SHAPED GRAPHITE EXECUTION |
| SU1602880A1 (en) * | 1988-07-26 | 1990-10-30 | Институт проблем литья АН УССР | Cat iron |
| RU2281982C1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-08-20 | Открытое акционерное общество "КАМАЗ-Металлургия" | Cast iron |
-
2007
- 2007-12-03 RU RU2007144960/02A patent/RU2365660C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1149401A (en) * | 1965-06-01 | 1969-04-23 | Nisso Seiko Kabushiki Kaisha | Hot worked cast iron roll |
| DE2428821A1 (en) * | 1974-06-14 | 1975-12-18 | Goetzewerke | WEAR-RESISTANT CAST IRON ALLOY WITH LAMELLAR TO BONE-SHAPED GRAPHITE EXECUTION |
| SU1602880A1 (en) * | 1988-07-26 | 1990-10-30 | Институт проблем литья АН УССР | Cat iron |
| RU2281982C1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-08-20 | Открытое акционерное общество "КАМАЗ-Металлургия" | Cast iron |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489511C2 (en) * | 2011-11-15 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" | Grey cast iron obtaining method |
| RU2630077C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-09-05 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
| RU2699343C1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-инжиниринговая компания" | Iron |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007144960A (en) | 2009-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2419666C1 (en) | Wear resistant iron | |
| US10077488B2 (en) | High-strength, high-damping-capacity cast iron | |
| EP1506323A1 (en) | Gray cast iron alloy and cast internal combustion engine component | |
| KR20150034581A (en) | High-hardness, high-toughness, wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof | |
| CN111961953A (en) | Method for producing gray cast iron | |
| KR101605905B1 (en) | Cgi cast iron and preparation method thereof | |
| RU2365660C1 (en) | Cast iron | |
| CN104480377A (en) | Vermicular graphite cast iron single cylinder diesel engine body with high vermicular graphite rate and preparation method thereof | |
| RU2416660C1 (en) | Wear resistant iron | |
| RU2281982C1 (en) | Cast iron | |
| RU2401316C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2452786C1 (en) | Wear resistant cast iron | |
| RU2337996C1 (en) | High-strength antifrictional cast iron | |
| RU2581542C1 (en) | High-strength antifriction iron | |
| RU2318903C1 (en) | Vermicular graphite-containing cast iron | |
| RU2451099C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2409689C1 (en) | Grey bearing cast iron | |
| RU2615409C2 (en) | High-strength antifriction cast iron | |
| RU2448183C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2354737C1 (en) | Cast iron | |
| RU2326178C1 (en) | Grey friction cast iron | |
| RU2445388C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2733940C1 (en) | Iron | |
| RU2442838C2 (en) | Grey cast iron | |
| RU2451100C1 (en) | Wear-resistant cast iron |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140324 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151204 |