SU1611973A1 - Чугун дл конфорок электроплит - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве конфорок электроплит. Цель изобретени  - повышение ростоустойчивости и термостойкости. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,8-3,6

SI 3,01-4,0

MN 0,1-0,6

AL 0,002-0,02

CR 0,04-0,25

CU 0,4-0,25

MG 0,012-0,042

CA 0,001-0,006

РЗМ 0,001-0,012

TI 0,01-0,10

N 0,003-0,02

FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна TI и N позвол ет повысить термостойкость в 1,24-1,51 раза, а также снизить литейный рост в 1,28-3,6 раза. 2 табл.

Description

также снизить линейный рост в 1,28- 3,6 раза, 2 табл.

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке состава чугуна дл  производства тонкостенных конфорок электроплит.

Цель изобретени  - повьппение рос- тоустойчивости и термостойкости.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне, предлагаемого состава обусловлен следующим.

11Е еделы содержани  компонентов установлены, исход  из благопри тного сочетани  структуры и свойств материала.

При содержании углерода ниже нижнего предела чугун имеет увеличенную у садку, и повьппенную твердость, а при содержании углерода вьше верхнего предела возможно образование де- .фектов, св занных с флот.ацибй графита .

Диапазон содержани  кремни  ус- тановлен, исход  из необходимости получени  ферритной металлической основы, создани  поверхностной защитной пленки из окислов кремни  и повышени  критической температуры cig превращени . При содержании кремни  менее Г ,01 мас,% не создаетс  устойчива  окисна  пленка, в структуре металлической основы увеличиваетс  содержание перлита, снижаетс  критическа  температура превращени .

При содержании кремни  более 4 мас.% феррит сильно охрупчиваетс , что приводит к трещинам и бою конфо- рдк. Кроме того, резко ухудшаетс  обрабатываемость резанием,

В.ерхний предел содержани  марганца ограничен в св зи с тем, что при

О5

Од

более высоком его содержании наблюдаетс  значительное увеличение количества перлита, улучшаютс  пластические свойства чугуна.

Хром нар ду с кремнием способствует образованию защитной окисной плен си. Содержание хрома и меди в диапазоне 0504-0,25 мас,% стабилизирует эпизодически перлит, образующийс  в количестве 5-15 мас,% на границах зерен , и предотвращает распад такого nepJiHTa при нагревах до субкритических .и даже критических температур. При содержании хрома и меди менее 0,04 мае.% их стабилизирующее на перлит вли ние не про вл етс , а при содержании более 0,25 мас.% каждого из этих элементов резко увеличиваетс  твердость и чугун охрупчиваетс 

В указанном диапазоне алюминий способствует графитизации графита и участвует в образовании защитной окисной пленкио При содержании алюмини  выше верхнего предела резко ув личиваетс  пористость отливок.

При содержании г-шгни  менее нижнего предела з структуре чугуна образуетс  пластир1чатый графтгг, увеличение магни  вьЕпе вархнего преде.па ие позвол ет получать оптичальное количество (более 50 мас.%) вермикул р- ного графита.

Кальпий усиливает модифицирующий эффект магн1 1Я, Ввод в чугун кальци  КЗ модифржатора в лсоличестве более О5 006 мас.% нежелателен из-за ухудшени  растворимости модификатора с повышенным содержанием кальци j что отрицательно оказываетс  на качестве модифицировани .

Редкоземельные металлы вместе с магнием и кальцием усиливают м:одифи- цирз/ющий эффект, .Увеличение содержани  РЗМ более 0,012 способствует повышению твердости и резко увеличивает количество шаровидного графита в структуре.

Титан в количестве более 0,01 мас. способствует образованию вермикул р- ного графита. При содержаЕши титана более 0,10 кас.% резко возрастет его модифицирующий эффект ив структуре чугуна образуетс  пластинчатьш графит ,

Азот спо.собствует образованию вер- микул рного графита, измельчает структуру, увеличивает количество зерен и измельчает включени  графита

0

5

0

5

0

5

0

5

способству  получению отливок повышенной плотности. При содержании азота вьЕпе верхнего предела повышаетс  твердость, снижаетс  пластичность, резко возрастает риск образовани  в чугуне газовых раковин.

Из чугуна предлагаемого состава отливают образцы- rf 9 мм, на которых определ ют критические температуры превращений и сопротивление термической усталости при термоциклиро- вании: нагрев токами высокой частоты до 550°С, охлаждение водой.

Структура образцов из опытных составов чугуна и результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Дл  получени  чугуна предлагаемого состава используют литейные ч угуны, передельные чугуны, отходы углеродистой , стали, ферросплавы и металльм ферросилиций ФС-45, ФС-75, азотированный ферромарганец, ферротитан, феррохром, медь, алюминий. Дл  выплавки чугуна примен ют существующие плавильные агрегаты, обеспечивающие получение температуры металла в диапазоне 1420-1500°С, Технологи  вы- п.павки. соответствует обьгчной схеме, hpHHHTfjyi в литейных производствах с введением на различных стади х плавки ферросплавов и металлов, при этом феррохром, азотированньн фер- pOMapraHeirs., ферротитан даютс  в завалку шихты, медь - за 10 мин до вы- пуска металла из печи или в ковш, перед его заполнением ЖРЩКИМ металлом при переливах, А.ПЮМИНИЙ вводитс  в составе комплексного модификатора СМГ7КОЗ. Кодифицирование чугуна дл  получени  высокопрочного чугуна с вермикул рным графитом осуществл етс  в литейном ковше в количестве 0,4-059% от количества жидкого металла в ковше или в литейной форме, Е де тлеетс  реакционна  камера, куда помещаетс  . Количество модификатора зависит от количества серы в исходном чугуне. Фракци  модификатора СМГГКОЗ 5-10 мл.

Как следует из табл, 1 и 2, допол- нительньш ввод в состав предлагаемого чугуна Ti и N позвол ет повысить термостойкость в 1,24-1,51 раза и снизить линейный рост в 1,28-3,6 раза. Ф, ормула изобретен-и 

Чугун дл  конфорок электроплит, содержащий углерод,кремний, марганец , алюминий, хром, медь, магний.

кальций редкоземельние элементы и железо, отличающийс  тем что, с целью повышени  ростоустой- чивости и термостойкости, он дополнительно содержит титан и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод2,8-3,6

Кремний3,01-4,0

Марганец.01-0,6

Чугу 

Содержание компонентов, мас.г

Приме чание. ШГ, ВГ, ПГ - соответственно шаровидный, вермикул рный , пластинчатый графит.

0

Алюминий

Хром

Медь

Магний

Кальций

Редкоземельные

элементы

Титан

Азот

Железо

0,002-0,01

0,04-0,25

0,4-0,25

0,012-0,042

0,001-0,006

0,001-0,012 0,01-0,10 0,003-0,020 Остальное

Таблица I

Таблица2

Claims (1)

1. Ф.ормула изобретения

   Чугун для конфорок электроплит, содержащий углерод,·кремний, марганец, алюминий, хром, медь, магний, кальции, редкоземельние элементы и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения ростоустойчивости и термостойкости, он дополнительно содержит титан и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод 2,8-3,6

   Кремний 3,01-4,0

   Марганец 01-0,6

   Алюминий 0,002-0,ΟΣ- Хром Ο,04-0,25 Медь 0,4-0,25 С Магний 0,012-0,042 J Кальций 0,001-0,006 Редкоземельные элементы 0,001-0,012 Титан 0,01-0,10 10 Азот 0,003-0,020 Железо Остальное

   Таблица I

   Чугун Содержание компонентов, мае ί 1 ^Ti ϊ Vj Cr εξγξγ:: С Si Мп | РЗМ I ] Са i “ Известный 3,40 2,40 0,20 0,005 0,015 0,015 0,005 0,01 0,01 Остальное 3,55 2,71 С, 37 0,077 0,054 0,051 0,19 - - 0,032 0,53 _—ιι_ 3,70 3,05 0,50 . 0,06 0, 10’ 0,06 0,40 - - 0,95 υ,ο Предлага- емый 1 2,80 3,01 0,10 0,001. 0,012 0,001 0,002 0,01 0,003 0,04 0,04 2 3,41 3,49 0,46 0,006 0,028 0,003 0,010 0,053 0,011 0,13 0,11 — 3 3,60 4,00 0,60 0,012 0,042 0,006 0,02 0, 10 0,02 0,25 0,25

   Таблица2

   Чугун Форма графита, % Металлическая основа, феррит (остальное перлит), % Линейный рост % Термостойкость образцов ф 9 мм при термоциклировании (нагрев 550°С, охлаждение водой), количество циклов до разрушения Известный 30 ВГ + 70 ПГ 35 0,36 974 80 ШГ + 20 ВГ 65 0,44 1064 100 ШГ 50 0,58 1015 Предла- гаемый 1 10 ШГ + 90 ВГ 85 0,28 1 324 2 35 ШГ + 70 ВГ 98 0, 18 1430 3 40 ШГ + 60 ВГ 95 0, 10 1612

   Приме чание. ШГ, ВГ, ПГ - соответственно шаровидный, вермикулярный, пластинчатый графит.