[go: up one dir, main page]

SU1440950A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1440950A1
SU1440950A1 SU874186761A SU4186761A SU1440950A1 SU 1440950 A1 SU1440950 A1 SU 1440950A1 SU 874186761 A SU874186761 A SU 874186761A SU 4186761 A SU4186761 A SU 4186761A SU 1440950 A1 SU1440950 A1 SU 1440950A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
iron
aluminum
glass
molybdenum
Prior art date
Application number
SU874186761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Сергеевич Рыльников
Галина Владимировна Архангельская
Людмила Владимировна Любецкая
Original Assignee
Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
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 Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола filed Critical Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority to SU874186761A priority Critical patent/SU1440950A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1440950A1 publication Critical patent/SU1440950A1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии, в частности к составам литейных чугунов дл  азотировани , примен емых дл  изготовлени  пресс- форм зкранов кинескопов. Целью изобретени   вл етс  повышение износе- . стойкости и сопротивлени  термической усталости поверхностного сло  отливки в услови х воздействи  стекломассы. Предложенный чугун содержит, мас.%: .углерод 2,7-2,8; кремний 1,8-2,2; марганец 0,5-0,7; хром О,5-1,Oj.ни- . кель 0,3-0,4; титан 0,1-0,2; медь 0,1-0,3; молибден 0,3-0,6; алюминий 1,5-2,0; кальций 0,1-0,2; железо - остальное. Чугун предложенного состава может быть рекомендован дл  изготовлени  пресс-форм зкранов кинескопов, g 2 табл. (ЛThe invention relates to the field of metallurgy, in particular to cast iron compositions for nitriding, used for the manufacture of molds and kinescopes. The aim of the invention is to increase wear. resistance and thermal fatigue resistance of the surface layer of the casting under the conditions of glass mass. The proposed cast iron contains, wt%: carbon 2.7-2.8; silicon 1.8-2.2; manganese 0.5-0.7; chrome O, 5-1, Oj. cell 0.3-0.4; titanium 0.1-0.2; copper 0.1-0.3; molybdenum 0.3-0.6; aluminum 1.5-2.0; calcium 0.1-0.2; iron - the rest. Cast iron of the proposed composition can be recommended for the manufacture of molds for kinescopes, g 2 table. (L

Description

соwith

елate

Изобретение относитс  к металлур - гии, в частности к составам литейных чугунов дл  азотировани , примен емы дл  изготовлени  пресс-форм экранов кинескопов.The invention relates to metallurgy, in particular, to cast iron casting compositions for nitriding, which are used to make molds for kinescope screens.

Качество экранов кинескопов определ етс  не только качеством и свой- ствами стекломассы, но и, в первую очередь, качеством и свойствами фор- мующих поверхностей стеклоформ дл  их прессовани . Основной причиной выхода из стро  пресс-форм  вл етс  ИЗНОС и термическа  усталость поверхностного сло  пуансона и матрицы, наход щихс  в непосредственном контате с расплавленной стекломассой.The quality of the CRT screens is determined not only by the quality and properties of the glass mass, but also, first of all, by the quality and properties of the forming surfaces of the glass forms for their pressing. The main reason for the failure of molds is WEAR and thermal fatigue of the surface layer of the punch and die, which are in direct contact with the molten glass mass.

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости и сопротивлени термической усталости поверхностного сло  отливки в услови х воздействи  стекломассыThe aim of the invention is to increase the wear resistance and thermal fatigue resistance of the surface layer of the casting under the conditions of glass melt.

Предложенный чугун дл  азотируемы отливок содержит, мас.%:The proposed cast iron for nitriding castings contains, wt%:

Углерод 2,7-2,8 Carbon 2.7-2.8

Кремний,8-2,2Silicon, 8-2,2

Марганец0,5-0,7Manganese 0.5-0.7

Хром0,5-1,0Chrome 0.5-1.0

Никель0,3-0,4Nickel0.3-0.4

Титан0,1-0,2 Titan0,1-0,2

Медь0,1-0,3Copper0,1-0,3

Молибден0,3-0,6Molybdenum 0.3-0.6

Алюминр5Й1,5-2,0Aluminir5Y1.5-2.0

Кальций0,1-0,2Calcium0,1-0,2

ЖелезоОстальное IronErest

Количества вход щих в состав предлагаемого чугуна кремни , марганца, молибдена и меди близки к концентра- ци м этих компонентов в известном чугуне дл  стеклоформ. Легирующие элементы способствуют упрочнению твердого раствора и образованно в нем, твердых высокодисперсных карбидов, повышающих износостойкость чугуна. Несколько noBbiPJeHHoe содержание хром в предлагаемом чугуне, вызвано улучшением таких свойств, как устойчивость против- износа в услови х кратковременного нагрева до 450-550 С,The amounts of silicon, manganese, molybdenum, and copper that make up the proposed pig iron are close to the concentrations of these components in the known glass mold cast iron. The alloying elements contribute to the hardening of the solid solution and solid, highly dispersed carbides formed in it, which increase the wear resistance of cast iron. Several noBbiPJeHHoe chromium content in the proposed iron, caused by the improvement of properties such as resistance to wear in conditions of short-term heating to 450-550 C,

что соответствует услови м эксплуатации пресс-форм. Наиболее выражено это вли ние при пониженном содержании углерода, кроме того добавки хрома обеспечивают при азотировании образование в слое стойких дисперсных нитридов .which corresponds to the conditions of operation of molds. This effect is most pronounced with a reduced carbon content; in addition, chromium additives ensure the formation of resistant dispersed nitrides in the layer during nitriding.

Добавки алюмини  исключительно стабильно повышают сопротивление мат-Aluminum additives exclusively stably increase the resistance of the material.

с with

0 S 00 s 0

5five

00

5five

Q j Q j

00

5five

рицы окислению и термическим ударам, предупреждают образование газовых включений в чугуне, не создава  при этом дефектов в стекломассе. Концентраци  алюмини  в количестве 1,5-2,0%  вл етс  оптимальной с точки зрени  сохранени  требуемых тех юлогических свойств чугуна, а положительное вли ние на все названные свойства максимально реализуетс  при условии обеспечени  высокой скорости диффузии этого элемента к поверхности матрицы. Нар ду с этим алюминий  вл етс  сильным нитридообразующим элементом и в сочетании с кремнием способствует растворению азота в oi, -фазе при азотировании , резко повыша  износо- и разгаро- стойкость азотированного сло . Введение в чугун алюмини  в количестве 1,5-2,0% способствовало образованию в структуре азотированного сло  нит- ридных и карбонитридных фаз на основе железа и алюмини ,повышающих твердость и пластичность сло ;присадка алюмини  приводит к увеличению глубинывысокоазотистой карбонитриднойфазы исокра-. щению зоныэвтектоида как продукта распада азотистого аустенита.The effects of oxidation and thermal shock prevent the formation of gas inclusions in cast iron without creating defects in the glass melt. The concentration of aluminum in the amount of 1.5-2.0% is optimal from the point of view of preserving the required technical properties of cast iron, and the positive effect on all of these properties is maximally realized provided that a high rate of diffusion of this element to the surface of the matrix is ensured. Along with this, aluminum is a strong nitride-forming element and, in combination with silicon, contributes to the dissolution of nitrogen in the oi-phase when nitriding, dramatically increasing the wear and heat resistance of the nitrided layer. The introduction of aluminum in an amount of 1.5-2.0% contributed to the formation of nitrided and carbonitride phases based on iron and aluminum in the structure of the nitrated layer, which increase the hardness and ductility of the layer; the addition of aluminum leads to an increase in the high nitrogenous carbonitride phase and the crystalline layer. to the zone of the eutectoid as a product of nitrogenous austenite decomposition.

Пониженна  концентраци  углерода (2,7-2,8%)( в предлагаемом чугуне обусловлена тем, что в процессе диффузии алюмини  углерод оттесн етс  вглубь сплава, и чем меньше содержание углерода, тем легче протекает- процесс диффузии алюмини . Нижний предел содержани  углерода в чугуне ограничен снижением его литейных и механических свойств.Reduced carbon concentration (2.7-2.8%) (in the proposed iron, due to the fact that in the aluminum diffusion process, carbon is pushed back into the alloy, and the lower the carbon content, the easier the diffusion process of aluminum proceeds. The lower limit of carbon content in cast iron is limited by the reduction of its casting and mechanical properties.

Пониженна  концентраци  дорогосто - щего никел  в предлагаемом чугуне обоснована присутствием в нем алюмини  и хрома. Присадка кальци  (0,1-0,2%), модифициру  структуру чугуна, способствует рафинированию расплава по кис- лороду, обеспечивает полную усваива- емость алюмини  и предотвращает образование в структуре оксидных фаз легирующих элементов, в особенности Эффект,модифицировани  состоит в заметном измельчении зерна и уменьшении размеров графитовых включений (более чем в 3 раза), а их форма становитс  близкой к вермикул рной.The low concentration of expensive nickel in the proposed iron is justified by the presence of aluminum and chromium in it. Calcium additive (0.1–0.2%), modifying the cast iron structure, contributes to the melt refining of oxygen, ensures the complete digestibility of aluminum and prevents the formation of alloying elements in the structure of oxide phases, in particular, the effect of modifying grains and reducing the size of graphite inclusions (more than 3 times), and their shape becomes close to vermicular.

Пример. Сплавы в лабораторных услови х выплавл ли в высокочастотной установке ЛИЗ 2-67 с ламповым генератором . Дп  оценки воспроизводимости химического состава cimafsoB и вли ни Example. The alloys under laboratory conditions were melted in a high-frequency installation LIZ 2-67 with a tube generator. Dp assess the reproducibility of the chemical composition of cimafsoB and the effect

314/40950 314/40950

на него условий выплавки плавку про- ных сло х после азотировани  обнару- водили в 2-килограммовых тигл х и . жены карбонитридна  б -фаза и карбо- 200-килограммовой индуктивной печи ,. нитридна  J-фаза. 06PuiH глубина методом переплава с использованием g диффузионного сло  составл ет 0,25 - чистых шихтовых материалов, Индукцион- мм. Поверхностна  микротвердость на  плавка обеспечивает хорошее перемешивание расплава и равномерное распределение легируюпщх элементов по высоте отливки. Процесс выплавки, ра- 10 таты испытаний приведены в табл.1 финировани  и модифицировани  сплавов и 2.after smelting conditions, the smelting of the outer layers after nitriding was detected in 2 kg crucibles and. carbonitride b-phase and carbon-200 kg inductive furnaces,. nitride J phase. 06PuiH depth by melting using g diffusion layer is 0.25 - pure charge materials, Induction mm. Surface melting microhardness ensures good melt mixing and uniform distribution of alloying elements throughout the height of the casting. The process of smelting, the results of tests are given in Table 1 of finishing and modifying alloys and 2.

Из приведенных данных следует, что чугун предлагаемого химического состава с добавками алюмини  и каль- 15 ци , поверхностно упрочненный в процессе кратковременного газового азотировани , имеет более высокие.It follows from the above data that the cast iron of the proposed chemical composition with the addition of aluminum and calcium, which is surface hardened in the process of short-term gas nitriding, is higher.

азотированного сло  находитс  в преде лах 8500 - 9500 МПа.The nitrated layer is in the range of 8500 - 9500 MPa.

Химический состав сплавов и резульThe chemical composition of the alloys and the resultant

осуществл ли следующим образом: после . расплавлени  шихтовых материалов (кроме алюмини ) проводили экстракционное раскисление расплава силико- кальцием в количестве 40% от вводимог в чугун, затем наводили криолитовый шлак. Расход криолита составл л 2 кг на 150 кг расплава, что - вл лось достаточным дл  создани  шлакового покрова на поверхности металла. После образовани  на поверхности расплава весьма жидкоподвижного ишака под ишак вводили расчетное количество алюмини , оставшеес  количество силикокальци  добавл ли в разливочный ковш непосредственно перед каждой разливкой. Раскисление кальцием до введени  алюмини  способствовало св зыванию кислорода в расплаве и предотвращению 30 угара алюмини . Плавку вели в апундо- вых тигл х с последующей разливкой чугуна в массивную медную изложницу, При быстром ведении плавки состав приготовл емых сплавов практически сорт- 35 ветстновал составу шихты,carried out as follows: after. Melting of charge materials (except for aluminum) carried out an extraction deoxidation of the melt by silicon-calcium in the amount of 40% of the input iron, then cryolite slag was introduced. The consumption of cryolite was 2 kg per 150 kg of melt, which was sufficient to create a slag cover on the metal surface. After the formation of a very fluid mobile donkey on the surface of the melt, the calculated amount of aluminum was introduced under the donkey, the remaining amount of silicocalcium was added to the casting ladle just before each casting. Calcium deoxidation prior to the introduction of aluminum contributed to the binding of oxygen in the melt and the prevention of 30 aluminum sludge. Melting was carried out in apundum crucibles with subsequent casting of cast iron into a massive copper mold. When fast smelting is carried out, the composition of the prepared alloys is practically of the same grade as

Выплавленные образцы подвергали .гомогенизирующему отжигу при 950°С в течение 4 ч, а затем улучшению - закалке (830-850°С) в масле и кратковременному отпуску при , Микро - структура после улучшени  представл ет собой сорбитизированный перлит с пластинчатыми включени ми графита, твердость НВ 320, Мелкозерниста  фар- ритна  основа предлагаемого чугуна облегчает проникновение азота вглубь матрицы, что обусловлено повышенной диффузионной подвижностью атомов аэо та в решетке ot-железа,The smelted samples were subjected to .homogenizing annealing at 950 ° C for 4 hours, and then improved — hardened (830–850 ° C) in oil and short-term tempering, the Micro-structure, after improvement, is sorbitolized perlite with lamellar inclusions of graphite, the hardness of HB 320, the fine-grained ferritic base of the proposed cast iron facilitates the penetration of nitrogen into the matrix, which is due to the increased diffusion mobility of aero atoms in the ot-iron lattice,

Термообработа:нные образцы из выплавленных чугунов подвергали ковременному газовому азотированию в атмосфере 50% Ш + 50% природного газа при 560 - 570 с в течение 6 ч в промышленной шахтной печи США 5,7,5/6 при степени диссоциации аммиака 35-45%. Рентгеновским и микро структурным анализами в- поверхност-Heat treatment: these samples from melted cast irons were subjected to coarse gas nitriding in an atmosphere of 50% W + 50% natural gas at 560 - 570 s for 6 h in an industrial shaft furnace USA 5,7,5 / 6 with a degree of dissociation of ammonia 35-45% . X-ray and micro structural analysis of

( в 3 раза) характеристики износостойкости и сопротивлени  термической 20 усталости.(3 times) characteristics of wear resistance and thermal fatigue resistance.

Проведенное исследование по опре- делению смачиваемости нагл дно ил-, люстрирует преимущество предлагаемого 25 чугуна по сравнению с известным чу Гуном дл  стеклоформ, а применение его дл  работы в услови х прессова- ни  экранов кинескопов предотвратит .загр знение стекла, окислами металла.A study to determine the wettability of the surface is illustrative of the advantage of the proposed 25 pig iron compared to the well-known glass for glass molds, and its use for working under conditions of pressing kinescopes screens will prevent glass with metal oxides.

Таким образом, на основании прозе денных испытаний предлагаемый чугун может быть рекомендован дл  изготовлени  пресс-форм экранов кинескопов.Thus, on the basis of pro- jected tests, the proposed cast iron can be recommended for the manufacture of molds for CRT screens.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Чугун, преимущественно дл  азотируемых отливок, содержащий углерод, , кремний, марганец, хром, никель,Cast iron, predominantly for nitrided castings, containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, 40 титан, медь, молибден и железо,40 titanium, copper, molybdenum and iron, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  износостойкости и сопротивлени  термической усталости поверхностного сло  отливки в услови-characterized in that, in order to increase wear resistance and thermal fatigue resistance of the surface layer of the casting, 45  х воздействи  стекломассы, он дополнительно содержит алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов , мас,%:45 x impact of glass melt, it additionally contains aluminum and calcium in the following ratio of components, wt,%: 5050 5555 Углерод Кремний Марганец Хром Никель Титан МедьCarbon Silicon Manganese Chrome Nickel Titanium Copper Молибден ,Алюминий Кальций ЖелезоMolybdenum, Aluminum Calcium Iron 2,7-2,82.7-2.8 1,8-2,21.8-2.2 0,5-0,70.5-0.7 0,5-1,00.5-1.0 0,3-0,40.3-0.4 0,1-0,20.1-0.2 0,1-0,3 .0.1-0.3. 0,3-0,60.3-0.6 1,5-2,01.5-2.0 О,1-0,2Oh, 1-0,2 ОстальноеRest ных сло х после азотировани  обнару- жены карбонитридна  б -фаза и карбо- нитридна  J-фаза. 06PuiH глубина диффузионного сло  составл ет 0,25 - мм. Поверхностна  микротвердость таты испытаний приведены в табл.1 и 2.After nitriding, carbonitride B-phase and carbonitride J-phase were detected. 06PuiH the depth of the diffusion layer is 0.25 - mm. The surface microhardness of the tests is given in Tables 1 and 2. азотированного сло  находитс  в пределах 8500 - 9500 МПа.The nitrated layer is in the range of 8500 - 9500 MPa. Химический состав сплавов и резуль30 35 Chemical composition of alloys and result30 35 ( в 3 раза) характеристики износостойкости и сопротивлени  термическо 20 усталости.(3 times) wear resistance characteristics and thermal fatigue resistance 20. Проведенное исследование по опре- делению смачиваемости нагл дно ил-, люстрирует преимущество предлагаемог 25 чугуна по сравнению с известным чу Гуном дл  стеклоформ, а применение его дл  работы в услови х прессова- ни  экранов кинескопов предотвратит .загр знение стекла, окислами металла.The conducted study to determine the wettability of the surface is illustrated by the advantage of the proposed 25 cast iron compared to the well-known glass for glass molds, and its use for working under conditions of pressing kinescopes screens will prevent the glass from accumulating with metal oxides. Таким образом, на основании прозе денных испытаний предлагаемый чугун может быть рекомендован дл  изготовлени  пресс-форм экранов кинескопов.Thus, on the basis of pro- jected tests, the proposed cast iron can be recommended for the manufacture of molds for CRT screens. Формула изобретени Invention Formula Чугун, преимущественно дл  азотируемых отливок, содержащий углерод, , кремний, марганец, хром, никель,Cast iron, predominantly for nitrided castings, containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, 40 титан, медь, молибден и железо,40 titanium, copper, molybdenum and iron, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  износостойкости и сопротивлени  термической усталости поверхностного сло  отливки в услови-characterized in that, in order to increase wear resistance and thermal fatigue resistance of the surface layer of the casting, 45  х воздействи  стекломассы, он дополнительно содержит алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов , мас,%:45 x impact of glass melt, it additionally contains aluminum and calcium in the following ratio of components, wt,%: 00 5five Углерод Кремний Марганец Хром Никель Титан МедьCarbon Silicon Manganese Chrome Nickel Titanium Copper Молибден ,Алюминий Кальций ЖелезоMolybdenum, Aluminum Calcium Iron 2,7-2,82.7-2.8 1,8-2,21.8-2.2 0,5-0,70.5-0.7 0,5-1,00.5-1.0 0,3-0,40.3-0.4 0,1-0,20.1-0.2 0,1-0,3 .0.1-0.3. 0,3-0,60.3-0.6 1,5-2,01.5-2.0 О,1-0,2Oh, 1-0,2 ОстальноеRest ТаблицаTable Продолжение табл.2Continuation of table 2
SU874186761A 1987-01-26 1987-01-26 Cast iron SU1440950A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874186761A SU1440950A1 (en) 1987-01-26 1987-01-26 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874186761A SU1440950A1 (en) 1987-01-26 1987-01-26 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1440950A1 true SU1440950A1 (en) 1988-11-30

Family

ID=21282634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874186761A SU1440950A1 (en) 1987-01-26 1987-01-26 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1440950A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Стекло -и керамика, 1978, № 9,с. 19-21 Мальшев В.В., Зейликман и др. Чугуны дл стеклоформ В сб. : Литые износостойкие материалы. Киев: 1975, с. 70-76. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1724716A1 (en) Cast iron for metallic forms
SU1440950A1 (en) Cast iron
SU1036786A1 (en) Cast iron
SU1611974A1 (en) Wear-resistant alloy
SU1668456A1 (en) Cast iron
SU1511290A1 (en) High-strength iron
SU1668455A1 (en) Cast iron
SU1199820A1 (en) Cast iron
US4929416A (en) Cast steel
SU1359328A1 (en) High-strength cast iron
SU1726547A1 (en) Copper base alloy
SU1117332A1 (en) Cast iron
SU840135A1 (en) Method of stainless steel production
SU1313887A1 (en) Malleable iron
SU1583460A1 (en) Cast iron
RU2209845C1 (en) Steel
SU1330203A1 (en) Iron composition
SU1705395A1 (en) Cast iron
SU1723175A1 (en) Alloying composition for cast iron
SU1395687A1 (en) Cast iron
SU1082854A1 (en) Cast iron
SU1296622A1 (en) High-strength cast iron
SU1601131A1 (en) Metal-melting charge
RU1775489C (en) Hardener for steel
SU1585368A1 (en) Alloying composition for steel