[go: up one dir, main page]

SU1014957A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1014957A1
SU1014957A1 SU813332926A SU3332926A SU1014957A1 SU 1014957 A1 SU1014957 A1 SU 1014957A1 SU 813332926 A SU813332926 A SU 813332926A SU 3332926 A SU3332926 A SU 3332926A SU 1014957 A1 SU1014957 A1 SU 1014957A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
iron
cast iron
copper
magnesium
manganese
Prior art date
Application number
SU813332926A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Худокормов
Семен Наумович Леках
Николай Иванович Бестужев
Яков Иосифович Гельбштейн
Александр Оскарович Горст
Виктор Семенович Проскурин
Анатолий Иванович Козлов
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Павлодарский Ордена Трудового Красного Знамени Тракторный Завод Им.В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт, Павлодарский Ордена Трудового Красного Знамени Тракторный Завод Им.В.И.Ленина filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU813332926A priority Critical patent/SU1014957A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1014957A1 publication Critical patent/SU1014957A1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, магний. кальций, медь, редкоземельные металлы , барий и железо, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации механических свойств по сечению отливки, он содержит компоненты при .следующем соотношении, вес.%: Углерод 3,2 - 3,6 Кремний 2,55-3,7 0,45-0,9 Марганец 0,01-0,2 Никель Магний 0,02-0,07 Кальций 0,005-0,05 Медь 0,05-0,25 Редкоземельные 0,06-0,1 металлы 0,005-0,02 Барий Железо Остальное (ЛCAST IRON containing carbon, silicon, manganese, nickel, magnesium. calcium, copper, rare earth metals, barium and iron, characterized in that, in order to stabilize the mechanical properties of the casting section, it contains components at the following ratio, wt.%: Carbon 3.2 - 3.6 Silicon 2.55- 3.7 0.45-0.9 Manganese 0.01-0.2 Nickel Magnesium 0.02-0.07 Calcium 0.005-0.05 Copper 0.05-0.25 Rare-earth 0.06-0.1 Metals 0,005-0,02 Barium Iron Else (L

Description

соwith

СПSP

Изобретение относитс  к металлургии , конкретнее к. изысканию высокопрочных чугунов, и может быть использовано при производстве отве ственных разностенных отливок, обл дающих высокой прочностью и удовле верительной пластичностью при хоро шей обрабатываемости резанием. Известен чугун . I следующего химического состава, вес.%: Углерод2-4,5 Кремний 1,5-3,8 Марганец0,1-1,5 Хром . 0,01-0,15 Никель0,01-1,5 Магний0,01-0,09 Кальций0,01-0,09 Барий0,001-0,08 Редкоземельные металлы0,001-0,15 Алюминий0,01-5,0 ЖелезоОстальн Ь Недостатком известного чугуна  вл етс  низка  стабильность механических свойств по сечению отливк Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигаем му результату  вл етс  чугун 2 следующего химического состава, . вес.%: Углерод3,2-3,6 Кремний2,55-3,2 Марганец0,01-0,4 Магний0,005-0,08 Кальций0,005-0,05 Редкоземельные металлы 0,005-0,05 Никель -0,3-0,6 Медь0,3-0,6 Барий0,001-0,03 Хром0,01-0,06 ЖелезоОстальное Недостатком известного чугуна  вл етс  нестабильность механически свойств по сечению отливок. Цель изобретени  - стабилизаци  механических свойств по сечению отливки . Данна  цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, крем ний, марганец, никель, магний, каль ций, медь, редкоземельные металлы, барий и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, вес.%; Углерод3,2-3,6 Кремний2,55-3,7 Марганец0,45-0,9 Никель0,01-0,2 Магний0,02-0,07 Кальций0,005-0,05 Медь0,05-0,25 Редкоземельные металлы . 0,06-0,1 Барий0,005-0,02 ЖелезоОстальное В качестве примесей предлагаемый чугун может содержать: фосфор до 0,1, серу до 0,08 и хром до 0,1 вес.%. Пример. Чугун выплавл ют в 50 кг индукционной печи с кислой футеровкой -и после расплавлени  перегревают до . В качестве шихтовых материалов примен ют литейный чугун ЛКЗ, стальной лом, ферросплавы , медь, никель. После перегрева чугун довод т по химическому составу расплава в печи соответствующими ферросплавами. Также провод т предварительную ковшевую обработку расплава смесью ферроцери  и ферросиликобари , последующую сфероиздизирующую обработку расплава лигатурой типа ЖКМ в литейной форме. Затем отливают плиты толщиной 30 мм из которых вырезают стандартные образцы на механические испытани . В таблице приведен химсостав и механические свойства предлагаемого чугуна в сравнении с известным при различном содержании в них серы. Магний обеспечивает получение шаровидного графита и высоких механических свойств. При содержании магни  менее 0,02% в структуре наблюдаютс  включени  пластинчатого и вермикул рного графита даже в низкосернистом чугуне (0,01-0,02% серы;. Введение магни  более 0,07% нерационально , так как ухудшаетс  форма графита , возрастает склонность к отбелу (эффект перемодифицировани ), увеличиваетс  расход модификатора. Введение в состав сплава РЗМ цериевой группы в количествах 0,06 0 ,1% способствует получению правиль,ной шаровидной формы графита и ста- билизаци  механических свойств чугуна в разностенных отливках. Особенно сказываетс  стабилизаци  свойств чугуна редкоземельными элементами при значительных колебани х вредной примеси серы в исходном расплаве до 0,08%. Нижний предел содержани  РЗМ (.0,06%) обусловлен необходимостью глубокой степени раскислени  и частичной десульфурации, что способствует получению шаровидной формы графит-а в отливках. Верхний предел (0,1%) ограничен возрастанием склонности чугуна к отбелу при содержании РЗМ в сплаве выше 0,1%. Дл  получени  высокой прочности сплава (.компенсаци  снижени  концентрации Си и Ni по сравнению с известным составом) при достаточной пластичности .содержание марганца В нем составл ет от 0,45 до 0,9%. Нижний предел содержани  марганца обуславливаетс  необходимостью получени  достаточной прочности. Верхний предел (0,9% МП) ограничен возрастанием склонности чугуна к отбелу и снижением пластичности.The invention relates to metallurgy, more specifically to the search for high-strength cast irons, and can be used in the production of precision differential castings with high strength and satisfactory plasticity with good machinability. Known cast iron. I of the following chemical composition, wt.%: Carbon 2-4.5 Silicon 1.5-3.8 Manganese 0.1-1.5 Chromium. 0.01-0.15 Nickel0.01-1.5 Magnesium 0.01-0.09 Calcium0.01-0.09 Barium0.001-0.08 Rare-Earth Metals0.001-0.15 Aluminum0.01-5.0 Iron Remaining B A disadvantage of the known cast iron is the low stability of the mechanical properties over the section of the casting. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is cast iron 2 of the following chemical composition,. wt.%: Carbon 3.2-3-3 Silicon 2.55-3.2 Manganese 0.01-0.4 Magnesium 0.005-0.08 Calcium 0.005-0.05 Rare-earth metals 0.005-0.05 Nickel -0, 3-0.6 Copper0.3-0.6 Barium0.001-0.03 Chromium0.01-0.06 IronOstal The disadvantage of the known cast iron is the instability of the mechanical properties of the section of the castings. The purpose of the invention is to stabilize the mechanical properties of the casting section. This goal is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, manganese, nickel, magnesium, calcium, copper, rare earth metals, barium and iron contains components in the following ratio, wt%; Carbon3,2-3,6 Silicon2,55-3,7 Manganese0.45-0.9 Nickel0.01-0.2 Magnesium0.02-0.07 Calcium0.005-0.05 Copper0.05-0.25 Rare Earth metals. 0.06-0.1 Barium 0.005-0.02 IronOstal As an impurity, the proposed cast iron may contain: phosphorus up to 0.1, sulfur up to 0.08 and chromium up to 0.1 wt.%. Example. The cast iron is melted in 50 kg of an acid-lined induction furnace and, after melting, is superheated to. Cast iron LKZ, steel scrap, ferroalloys, copper, and nickel are used as charge materials. After overheating, the cast iron is adjusted according to the chemical composition of the melt in the furnace with the appropriate ferroalloys. Also, a preliminary ladle treatment of the melt with a mixture of ferroceri and ferrosilicobarium is carried out, followed by spheroidizing treatment of the melt with an LCM-type ligature in a mold. Then plates with a thickness of 30 mm are cast from which standard specimens are cut out for mechanical testing. The table shows the chemical composition and mechanical properties of the proposed cast iron in comparison with the known with different sulfur content. Magnesium provides nodular graphite and high mechanical properties. When the content of magnesium is less than 0.02%, inclusions of lamellar and vermicular graphite are observed in the structure even in low-sulfur iron (0.01-0.02% sulfur; the introduction of magnesium over 0.07% is irrational, as the shape of graphite worsens to chill (remodification effect), modifier consumption increases.The introduction of cerium group in the composition of the REM alloy in amounts of 0.06 0, 1% helps to obtain the correct spherical shape of graphite and stabilize the mechanical properties of cast iron in differential castings. stabilization of the cast iron properties with rare earth elements with significant fluctuations of the harmful sulfur impurity in the initial melt up to 0.08%. The lower limit of the content of REM The upper limit (0.1%) is limited by the increase in the tendency of pig iron to chill when the content of REM in the alloy is higher than 0.1%. To obtain a high alloy strength (compensation of a decrease in the concentration of Cu and Ni compared to the known composition) with sufficient ductility. the content of manganese In it is from 0.45 to 0.9%. The lower limit of the manganese content is due to the need to obtain sufficient strength. The upper limit (0.9% MP) is limited by an increase in the tendency of pig iron to chill and a decrease in ductility.

Концентраци  кремни  ( 2,5-3,5% способствует кристаллизации сплава по стабильной диаграмме состо ни  без структурно-свободных карбидов.The concentration of silicon (2.5-3.5% contributes to the crystallization of the alloy according to a stable state diagram without structurally free carbides.

Нижний предел по кремишо ( 2,5% JI установлен исход  из требовани  исключени  отбела в отливках. Вьвие верхнего предела (3,5%) кремний несколько ухудшает шаровидную форму графита и снижает пластические свойства сплава.The lower limit for cremish (2.5% JI is set on the basis of the requirement to exclude chill in castings. Over the upper limit (3.5%), silicon somewhat deteriorates the spherical shape of graphite and reduces the plastic properties of the alloy.

Углерод в пределах 3,2-3,6% обеспечивает хорошие литейные и мехаиические свойства. Нижний предел углерода 3,2% обуславливаетс  необходимостью исключени  структурно-свободных карбидов в сплаве. Увеличение концентрации углерода свыше 3,6% ухудшает форму включений графита . Таким образом, концентраци  углерода 3,2-3,6%  вл етс  оптимальной .Carbon in the range of 3.2-3.6% provides good casting and mechanical properties. The lower limit of carbon is 3.2% due to the need to exclude structural-free carbides in the alloy. Increasing the carbon concentration above 3.6% worsens the shape of graphite inclusions. Thus, a carbon concentration of 3.2–3.6% is optimal.

Содержание кальци  (0,005-0,05%) в сплаве способствует улучшению формы шаровидного графита и повышению степени чистоты расплава по примес м .The calcium content (0.005-0.05%) in the alloy contributes to improving the shape of spherical graphite and increasing the purity of the melt in terms of impurities.

Оптимальное сочетание повышенной прочности и пластичности высокопрочного чугуна достигае тс  легированием его медью в пределах от 0,05The optimum combination of increased strength and ductility of high-strength cast iron is achieved by alloying it with copper in the range of 0.05.

до 0,25% и никеле - 0,01-0,2. Причем дл  увеличени  прочности медь и никель следует выбирать на верхних пределах, а дл  улучшени  пластических свойств сплава данные компоненты следует выбирать на нижнем и среднем пределах. Таким образом, варьированием в составе чугуна кон нтраций меди и ннкел  можно получать спектр механических свойстup to 0.25% and nickel - 0.01-0.2. Moreover, to increase the strength, copper and nickel should be selected on the upper limits, and to improve the plastic properties of the alloy, these components should be selected on the lower and middle limits. Thus, by varying the composition of the copper of copper and nankel in the cast iron, it is possible to obtain a spectrum of mechanical properties.

Содержание бари  в сплаве в концентраци х 0,005-0,02 способствует кристаллизации чугуна по стабильной диаграмме без структурно-свободного цементита. Превышение данного предела содержани  бари  незкономично , ввиду низкого прироста эффективное ; его действи .The content of barium in the alloy in concentrations of 0.005-0.02 contributes to the crystallization of cast iron according to a stable diagram without structurally free cementite. Exceeding this limit of barium content is uneconomical, due to its low growth effective; his action.

Концентраци  вредных примесей в количествах серы до 0,08 и фосфора до 0,1% установлены исход  из необходимости обеспечени  шаровидной формы графита и получени  высоких и равномерных механических свойств в сложных разностенных отливках при ваграночной плавке чугуна .Concentration of harmful impurities in amounts of sulfur up to 0.08 and phosphorus up to 0.1% was established based on the need to provide spherical shape of graphite and to obtain high and uniform mechanical properties in complex differential castings during cupola iron smelting.

Структура предлагаемого чугуна имеет ферритно-перлитную металлическую матрицу и компактные шаровидМые включени  графита.The structure of the proposed iron has a ferritic-pearlitic metal matrix and compact spherical inclusions of graphite.

ФФ: К : 1FF: K: 1

и L 1-ooU;7Uand L 1-ooU; 7U

- лилг.t%- lilg.t%

f T11If if T11If i

Ol V0|Jl lOl V0 | Jl l

vot-VO HVO; ЧНЛlOlvot-vo hvo; Chllol

1 knI uoI ЬI pI P1 knI uoI bI pI P

1лГ00oKo-« SSK1lG00oKo- "SSK

10involtNI. 10involtNI.

inin

(S1(S1

r-lr-l

о оoh oh

оabout

0000

оabout

шsh

in оin about

(N(N

оabout

(m

,н оn o

in оin about

оabout

in оin about

гоgo

in о оin o o o

п оby

изof

оabout

ш оw o

ш sh

ш о оw o o

Tf оTf o

in in

tsts

о оoh oh

о оoh oh

(N(N

оabout

(L

оabout

оabout

гg

гоgo

тсmc

гоgo

ii

0) с; 0) s;

а«г о, S a "g oh s

0)S о а:0) S about a:

соXwith X

II

0) 0) 0, Ю G t.0) 0) 0, Yu G t.

шsh

гЧMS

чоwhat

ш sh

fSfS

оabout

in inin in

(N(N

«.".

пP

cscs

in пin n

гоgo

« «""

s ss s

л 46 p 3l 46 p 3

7 -:- 101495787 -: - 10149578

Из таблицы видно, что по меречугуна возрастает по сравнению сFrom the table it can be seen that, as the momentum increases, it increases in

увеличени  в чугуне содержани  серы,и звестным. Таким образом, предлагаеincreases in the iron content of sulfur, and known. Thus, offering

 вл ющейс  вредной примесью, ста-мый чугун  вл етс  более устойчибильность механических свойств по-вым к неизбежным колебани м содервьшаетс , а их разброс по сечениюжани  в нем серы.Ожидаемый экономичесотливки снижаетс . При этом прочность кий эффект составит 50 тыс.руб.в год.being a harmful impurity, the pig iron is more resistant to mechanical properties due to unavoidable fluctuations, and their dispersion over the cross section of sulfur in it. The expected economic casting is reduced. The strength of the cue effect will be 50 thousand rubles a year.

Claims (2)

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, магний, кальций, медь, редкоземельные металлы, барий и железо, отличающийся тем, что, с целью стабилизации механических свойств по сечению отливки, он содержит ком поненты при следующем соотношении, вес.%:PIG IRON containing carbon, silicon, manganese, nickel, magnesium, calcium, copper, rare earth metals, barium and iron, characterized in that, in order to stabilize the mechanical properties over the cross section of the casting, it contains components in the following ratio, wt.%: Углерод Кремний Марганец Никель Магний Кальций Медь РедкоземельныеCarbon Silicon Manganese Nickel Magnesium Calcium Copper Rare Earth 3,2 - 3,63.2 - 3.6 2,55-3,72,55-3,7 0,45-0,90.45-0.9 0,01-0,20.01-0.2 0,02-0,070.02-0.07 0,005-0,050.005-0.05 0,05-0,25 металлы 0,06-0,10.05-0.25 metals 0.06-0.1 Барий 0,005-0,02Barium 0.005-0.02 Железо ОстальноеIron Else
SU813332926A 1981-08-26 1981-08-26 Cast iron SU1014957A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813332926A SU1014957A1 (en) 1981-08-26 1981-08-26 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813332926A SU1014957A1 (en) 1981-08-26 1981-08-26 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1014957A1 true SU1014957A1 (en) 1983-04-30

Family

ID=20974947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813332926A SU1014957A1 (en) 1981-08-26 1981-08-26 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1014957A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2816127A4 (en) * 2012-02-17 2015-11-11 Honda Motor Co Ltd CAST IRON AND BRAKE PART

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 473764, кл. С 22 С 37/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 434126, кл. С 22 С 37/00, 1972. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2816127A4 (en) * 2012-02-17 2015-11-11 Honda Motor Co Ltd CAST IRON AND BRAKE PART

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3891432A (en) High toughness spheroidal graphite cast iron and method for producing the same
SU1014957A1 (en) Cast iron
EP0041953B1 (en) Production of vermicular graphite cast iron
RU2267542C1 (en) Cast iron, method for producing the same and method for thermal processing of ingots cast from the same
SU1068526A1 (en) Alloy for alloying and reducing steel
SU1027266A1 (en) Cast iron
SU1721115A1 (en) Steel
SU1723182A1 (en) Cast iron with vermicular graphite
SU1081230A1 (en) Master alloy
SU1548213A1 (en) Composition for inoculating iron
SU1062293A1 (en) Modifier for cast iron
SU1054419A1 (en) Charge for producing spheroidal cast iron
SU1174489A1 (en) High-strength cast iron
SU1724715A1 (en) Modifier
SU985123A1 (en) Cast iron
SU1310450A1 (en) Charge for making synthetic cast iron
SU1313887A1 (en) Malleable iron
RU2138576C1 (en) cast iron
SU1043179A1 (en) Aigh-phosphrus cast iron
SU1458416A1 (en) Cast iron
SU985119A1 (en) High-strength cast iron
SU1296620A1 (en) Briquetted mixture for treating grey cast iron for castings
SU1010153A1 (en) High-tensile cast iron
RU2715510C1 (en) Complex alloy for microalloying and deoxidation of iron-based steel
SU1199820A1 (en) Cast iron