Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to compositions of cast iron, which can be used in mechanical engineering.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 0,5-3,0; кремний 3,0-7,0; марганец 0-1,0; никель 0-13,0; церий 0-0,5; хром 25,0-45,0; молибден 0-10,0; ванадий 0-8,0; азот 0-0,5; железо - остальное [1].Known cast iron, containing, wt.%: Carbon 0.5-3.0; silicon 3.0-7.0; manganese 0-1.0; nickel 0-13.0; cerium 0-0.5; chrome 25.0-45.0; molybdenum 0-10.0; vanadium 0-8.0; nitrogen 0-0.5; iron - the rest [1].
Задача изобретения состоит в повышении прочности чугуна.The objective of the invention is to increase the strength of cast iron.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, церий, хром, молибден, ванадии, азот, железо, дополнительно включает барий, сурьму и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,7-3,3; кремний 0,8-1,2; марганец 0,7-1,3; никель 1,5-2,0; церий 0,05-0,1; хром 6,3-0,8; молибден 2,5-3,5; ванадий 1,0-1,5; азот 0,1-0,15; барий 0,008-0,012; сурьма 0,0005-0,001; кобальт 0,1-0,3; железо - остальное.The technical result is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, manganese, nickel, cerium, chromium, molybdenum, vanadium, nitrogen, iron, additionally includes barium, antimony and cobalt in the following ratio of components, wt.%: Carbon 2,7- 3.3; silicon 0.8-1.2; manganese 0.7-1.3; nickel 1.5-2.0; cerium 0.05-0.1; chrome 6.3-0.8; molybdenum 2.5-3.5; vanadium 1.0-1.5; nitrogen 0.1-0.15; barium 0.008-0.012; antimony 0.0005-0.001; cobalt 0.1-0.3; iron is the rest.
В таблице приведены составы чугуна.The table shows the composition of cast iron.
КомпонентыComponents
Содержание, мас.% в составахContent, wt.% In the compositions
1one
22
33
УглеродCarbon
2,72.7
3,03.0
3,33.3
КремнийSilicon
1,21,2
1,01,0
0,80.8
МарганецManganese
1,31.3
1,01,0
0,70.7
НикельNickel
1,51,5
1,71.7
2,02.0
ЦерийCerium
0,050.05
0,080.08
0,10.1
ХромChromium
0,30.3
0,50.5
0,80.8
МолибденMolybdenum
3,53,5
3,03.0
2,52,5
ВанадийVanadium
1,01,0
1,21,2
1,51,5
АзотNitrogen
0,150.15
0,120.12
0,10.1
БарийBarium
0,0120.012
0,010.01
0,0080.008
СурьмаAntimony
0,0010.001
0,00080,0008
0,00050,0005
КобальтCobalt
0,30.3
0,20.2
0,10.1
ЖелезоIron
остальноеrest
остальноеrest
остальноеrest
Предел прочности, МПаTensile strength, MPa
850-900850-900
850-900850-900
850-900850-900
Повышение прочности чугуна достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в его состав. Хром стабилизирует карбиды. Никель препятствует отбеливанию. Молибден, ванадий и кобальт упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Барий и церий выполняют функцию раскислителей, препятствуют росту зерна. Присутствие церия нейтрализует вредное влияние примесей серы. Сурьма способствует измельчению зерна.The increase in the strength of cast iron is achieved due to the complex effect of the components included in its composition. Chrome stabilizes carbides. Nickel prevents bleaching. Molybdenum, vanadium and cobalt strengthen the solid solution. In a chemically bound state, nitrogen, forming nitrides, becomes an alloying element that improves the structure and mechanical properties of the alloy. Barium and cerium act as deoxidizing agents and inhibit grain growth. The presence of cerium neutralizes the harmful effects of sulfur impurities. Antimony helps chop grain.
Изделия из чугуна могут быть отлиты центробежно в кокиль, нагретый до температуры 400-450°С. Отливки подвергают нормализации при температуре 930-950°С и отпуску при температуре 700-720°C.Cast iron products can be centrifugally cast in a chill mold, heated to a temperature of 400-450 ° C. Castings are subjected to normalization at a temperature of 930-950 ° C and tempering at a temperature of 700-720 ° C.
Источник информацииThe source of information
1. JP 11-226778, В23К 35/30, 1999.1. JP 11-226778, B23K 35/30, 1999.