SU1035084A1 - Чугун - Google Patents

Description

&0:

сл

о

00 lia

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к изысканию состаВОВ высокопрочных чугунов,

Известен чугун содержащий компоненты в следующем соотношении, вес,%:

Углерод 3,5-3,75

Кремний 1,9-2,3

Марганец 0,4-0,9

Алюминий 0,05-0,3

Церий 0,005 -0,01

Сурьма 0,05-0,1

Железо Остальное

Известный чугун обладает хорошей износостойкостью, но механические свойства его наход тс  на низком уровне.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату . к предлагаемому  вл етс  чугун 2 следующего химического состава, вес.%:

Углерод 2,53

Кремний 1,42

Марганец 0,45

Сера 0,48

Фосфор 0,08

Железо Остальное

Чугун обладает сравнительно высокими механическими свойствами.

Цель изобретени  - повышение механических свойств чугуна.

Указанна  цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, серу, фосфор и железо , дополнительно содержит церий и алюминий, при следу йцем соотношении KotvBioHeHTOB, вес.%: J Углерод 2,5-2,7 Кремний 1,0-1,4

Марганец 0,008-0,030

Сетэа 0,08-0,12

Фосфор 0,01-0,08

Церий 0,002-0,004

Алюминий 0,005-0,010

Железо Остальное

Ввод в состав сплава цери  и алюмини  в количестве соответственно 0,002-0,004 и 0,005-0,010% при одновременном снижении концентрации марганца до 0,08-0,03&% и серы до 0,080 ,12% обеспечивает получение чугуна , обладающего высокими механическими свойствами.

Верхрий предел содержани  в чугуне цери  обусловлен увеличением продолжительности первой стадии графитизирукадего отжига; нижний - эффективностью вли ни  цери  на механические свойства сплава.

Верхний предел содержани  алюмини  обусловлен его графитизирующим Действием, которое в данном случае  вл етс  орицательным фактором; нижний - эффективностью воздействи  алюмини  на показатели механических свойств чугуна.

Снижение содержани  марганца обусловлено уменьшением до минимально возможной кoнцeнтpaци в чугуне серы, котора  обеспечивает получение включений графита шаровидной формы. Уменьшение абсолютной величины содержани  в сплаве серы св зано с тем, что она снижает механические свойства чугуна.

Пример. Выплавка чугуна предлагаемого состава может осуществл тьс  как в дуговой, так и в индукционной электрических печах. В данном примере использована индукционна  высокочастотна  тигельна  электропечь ЛПЗ-67.

В качестве шихты дл  получени  чугуна примен ютс  металлизованные окатышки, обеспечивающие требуемый

U уровень содержани  марганца. Корректировка состава по углероду и кремнию производитс  с помощью электродного бо  и ферросилици . Содержание серы регулируетс  составом шихты

5 и в случае необходимости корректируетс  сернистым железом. Церий и алюминий ввод т непосредственно в ковш перед эаливкой. Оптимальна  температура ввода и алюмини 

0 составл ет 1420-1440С. При этом обеспечиваетс  максимальный эффект. Наиболее целесообразно осуществл ть ввод цери  в виде промышленного сплава типа МЦ-40 (40% цери . Величина добавки цери  и алюмини  рассчитываетс  исход  из их усвоени  в пределах 70-J

Оптимальное врем  выдержки расплава перед заливкой после модифицировани  составл ет 2-10 ivmH. При более длительной выдержке происходит угар цери  и алюмини  за счет диффузии в расплав атмосферного кислорода.

Пробы дл  изготовлени  образцов

i на механические испытани  отливают в сырой песчаной форме. После выбивки из форм отлитые пробы подвергают термообработке по следующему режиму:

Нагрев до температуры,

с°950-980°

Выдержка при 950-980с,

4,5-5,0

Охлаждение на воздухе или с печью

После проведени  термообработки из проб изготавливали образцы на механические испытани .

По изложенной технологии выплавл ли 5 составов предлагаемого чугуна (на нижнем, среднем и верхнем, а также ниже нижнего/и выше верхнего пределов содержани  компонентов и известный чугун. Показатели прочности указанных чугунов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, прочность предлагаемого чугуна на 8-10% вьаое соответствующего показател  дл  известного 1угуна.

Пбвьвоение прочности позвол ет снизить на 3-5% вес отливок. За счет этого годовой экономический эффект составл ет 60 тыс. руб.

2,53 1,42 0,45 0,48 0,08

ИзвестнЁай

Предлагаемый

2,50 1,0 0,008 0,08 0,02 0,002 0,005

2,60 1,2 0,020 0,10 0,05 0,003 0,007

Claims (1)

1. ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, фосфор и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, он дополнительно содержит церий и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 2,5-2,7.

   Кремний 1,0-1,4 ..

   Марганец 0,008-0,030

   Сера 0,08-0,12

   Фосфор 0,01-0,08

   Церий 0,002-0,004

   Алюминий 0,005-0,010

   Железо Остальное >

   следующем соотношении,