[go: up one dir, main page]

SU1763505A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1763505A1
SU1763505A1 SU4902311A SU4902311A SU1763505A1 SU 1763505 A1 SU1763505 A1 SU 1763505A1 SU 4902311 A SU4902311 A SU 4902311A SU 4902311 A SU4902311 A SU 4902311A SU 1763505 A1 SU1763505 A1 SU 1763505A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
iron
cast iron
rest
vanadium
gallium
Prior art date
Application number
SU4902311A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Федорович Шкурко
Владимир Андреевич Кобелев
Сергей Владимирович Кочевых
Анатолий Анатольевич Филиппенков
Анатолий Александрович Бондарь
Борис Николаевич Герасименко
Григорий Михайлович Гуляев
Виктор Анатольевич Зайцев
Original Assignee
Орско-Халиловский металлургический комбинат
Уральский научно-исследовательский институт черных металлов
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 Орско-Халиловский металлургический комбинат, Уральский научно-исследовательский институт черных металлов filed Critical Орско-Халиловский металлургический комбинат
Priority to SU4902311A priority Critical patent/SU1763505A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1763505A1 publication Critical patent/SU1763505A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к составам высокопрочных серых легированных чугунов. Сущность изобретени : чугун содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, кобальт, титан и железо. Новым  вл етс  дополнительное введение в чугун галли  и германи  при следующем соотношении компонентов, мае. %: углерод 2,5-4,5; кремний 1,5-3,6; марганец 0,3-1,5; хром 0,4-3,2; никель 0,3- 1,1; ванадий 0,01-0,05; кобальт 0,01-0,2; титан 0,05-0,5; галлий 0,0005-0,005; германий 0,0005-0,001; железо - остальное. Использование чугуна позвол ет повысить служебные свойства чугуна: 0 257-288 МПа, термостойкость (количество термических трещин, шт) 21-25. сл сThis invention relates to metallurgy, in particular to compositions of high-strength gray alloyed iron. SUMMARY OF THE INVENTION: Cast iron contains carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, vanadium, cobalt, titanium, and iron. New is the addition of gallium and germanium to cast iron in the following ratio of components, May. %: carbon 2.5-4.5; silicon 1.5-3.6; manganese 0.3-1.5; chromium 0.4-3.2; Nickel 0.3-1.1; vanadium 0.01-0.05; cobalt 0.01-0.2; titanium 0.05-0.5; gallium 0.0005-0.005; germanium 0.0005-0.001; iron - the rest. The use of cast iron makes it possible to improve the service properties of cast iron: 0 257-288 MPa, heat resistance (number of thermal cracks, pcs) 21-25. cl

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к составам высокопрочных серых легированных чугунов.This invention relates to metallurgy, in particular to compositions of high-strength gray alloyed iron.

Известен чугун 1, следующего химического состава, мае. %:Known cast iron 1, the following chemical composition, May. %:

УглеродCarbon

КремнийSilicon

МарганецManganese

ХромChromium

НикельNickel

ВанадийVanadium

МолибденMolybdenum

2,5-4,02.5-4.0

0,5-2,60.5-2.6

не более 1,0no more than 1.0

0,15-1,50.15-1.5

0,25-2,00.25-2.0

0,1-0,40.1-0.4

0,25-2,00.25-2.0

0,15-0,50.15-0.5

0,25-2,00.25-2.0

ОстальноеRest

БорBoron

МедьCopper

ЖелезоIron

Недостатком данного чугуна  вл етс  недостаточно высока  износостойкость и прочность, а также высока  его себестоимость , что значительно сужает область его использовани .The disadvantage of this iron is not enough high wear resistance and strength, as well as its high cost, which significantly narrows the scope of its use.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  чугун 2, содержащий, мае. %:The closest in technical essence and the achieved result is cast iron 2, containing, May. %:

Углерод3,0-3,4Carbon3.0-3.4

Кремний1,0-1,2Silicon1.0-1.2

Марганец0,4-0,8Manganese0.4-0.8

Хром7,5-9,5Chrome 7.5-9.5

Молибден 0,6-0,8Molybdenum 0.6-0.8

Никель0,2-0,4Nickel0,2-0,4

Ванадий2,0-2,4Vanadium2.0-2.4

Вольфрам0,6-0,8Tungsten 0.6-0.8

Кобальт1,6-3,0Cobalt1,6-3,0

Титан0,08-0,15Titanium0.08-0.15

ЖелезоОстальноеIronErest

Недостатком данного чугуна  вл етс  его низка  прочность и термостойкость, чтоThe disadvantage of this cast iron is its low strength and heat resistance, which

VJVj

ОABOUT

со сл о слfrom the next

снижает эксплуатационные свойства отливок .reduces the operational properties of castings.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности и термостойкости чугуна.The aim of the invention is to increase the strength and heat resistance of cast iron.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, кобальт, титан и железо, согласно изобретению дополнительно содержит галий и германий при следующем соотношении компонентов, мае. %:This goal is achieved by the fact that the known iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, vanadium, cobalt, titanium and iron, according to the invention, additionally contains gallium and germanium in the following ratio of components, May. %:

Углерод2,5-4,5Carbon2,5-4,5

Кремний1,5-3,6Silicon1.5-3.6

Марганец0,3-1,5Manganese 0.3-1.5

Хром0,4-3,2Chrom0.4-3.2

Никель0,2-1,1Nickel0.2-1.1

Ванадий0,01-0,05Vanadium 0.01-0.05

Кобальт0,01-0,2Cobalt 0.01-0.2

Титан0,05-0,5Titan0.05-0.5

Галлий0,0005-0,005Gallium0,0005-0,005

Германий0,0005-0,001Germanium0,0005-0,001

ЖелезоОстальноеIronErest

Выбор пределов содержани  элементов в предлагаемом чугуне св зан с особенност ми их вли ни  на процесс кристаллизации. Содержание хрома в за вл емых пределах обеспечивает кристаллизацию в отличие от чугуна-прототипа по стабильной схеме без выделени  свободного цементита, что повышает термостойкость чугуна.The choice of limits for the content of elements in the proposed iron is associated with the features of their influence on the crystallization process. The chromium content in the claimed limits provides crystallization, in contrast to the prototype cast iron, in a stable pattern without isolation of free cementite, which increases the heat resistance of the cast iron.

Пределы содержани  ванади  и титана выбраны с учетом их совместного вли ни  с хромом на образование в структуре чугуна сложных карбидов, способстующих упрочнению и повышению за вл емых свойств. Повышение содержани  ванади  и титана выше верхнего предела приводит к отбелу чугуна и снижению за вл емых свойств.The limits of the content of vanadium and titanium were chosen taking into account their joint influence with chromium on the formation of complex carbides in the cast iron structure, which contribute to the strengthening and enhancement of the proposed properties. An increase in the content of vanadium and titanium above the upper limit leads to the bleaching of pig iron and a decrease in the claimed properties.

Пределы содержани  в чугуне никел  и кобальта обусловлены их совместным вли нием с карбидообразующими элементами на структуру чугуна. За вл емые пределы никел  и кобальта обеспечивают эффективное противодействие отбеливающему вли нию хрома, ванади  и титана при их содержании на верхнем пределе. Введение в состав чугуна в за вл емых пределах галли  и германи , про вл ющих при взаимодействии с другими компонентами донорные свойства, способствует нейтрализации отрицательного вли ни  карбидостабилизирую- щих элементов на термостойкость чугуна. Кроме того, данные элементы способствуют получению в чугуне равномерной структуры без структурно свободного цементита, что повышает прочность свойства. При содержании галли  и германи  ниже предлагаемого нижнего предела их вли ние на за вл емые свойства резко снижаетс , а при содержании данных элементов вышеThe limits of nickel and cobalt content in the iron are due to their joint effect with the carbide-forming elements on the iron structure. The claimed limits for nickel and cobalt provide effective resistance to the whitening effect of chromium, vanadium and titanium with their content at the upper limit. The introduction of cast iron into the claimed limits of gallium and germanium, which exhibit donor properties when interacting with other components, helps to neutralize the negative effect of carbide stabilizing elements on the heat resistance of cast iron. In addition, these elements contribute to obtaining a uniform structure in the iron without structurally free cementite, which increases the strength properties. When the content of gallium and germanium is lower than the proposed lower limit, their effect on the claimed properties decreases sharply, and when the content of these elements is higher

верхнего предела они способствуют выделению в структуре чугуна свободного феррита , что снижает прочность и термостойкость чугуна.of the upper limit, they contribute to the release of free ferrite in the iron structure, which reduces the strength and heat resistance of the iron.

5Сопоставительный анализ за вл емого5 Comparative analysis of the claimed

технического решени  с прототипом показал , что данный состав чугуна отличаетс  от известного введени  новых компонентов, а именно: галли  и германи . Таким образом,technical solution with the prototype showed that the composition of the pig iron differs from the known introduction of new components, namely gallium and germanium. In this way,

0 за вл емое техническое решение соответствует критерию новизна.0 the claimed technical solution meets the criterion of novelty.

В процессе исследовани  за вл емого технического решени  по научно-технической и патентной литературе не вы вленыIn the process of researching the claimed technical solution for the scientific, technical and patent literature has not been identified.

5 источники, содержащие в совокупности признаки, отличающие данное техническое решение от прототипа. Известно введение в состав чугуна галли  3. Использование галли  в известном решении позволило по0 высить чистоту и улучшить обрабатываемость чугуна. Однако применение этого элемента в сочетании с другими компонентами в известном составе не обеспечивает ему таких свойств, которые они про вл ют5 sources containing together the features that distinguish this technical solution from the prototype. The introduction of gallium iron into the composition is known. The use of gallium in the well-known solution made it possible to increase purity and improve the workability of the iron. However, the use of this element in combination with other components in a known composition does not provide it with the properties that they exhibit.

5 в за вл емом решении, а именно повышение прочности и термостойкости. Таким образом введение в чугун галли  и германи  позвол ет сделать вывод о соответствии за вл емого технического решени  критерию5 in the claimed solution, namely the increase in strength and heat resistance. Thus, the introduction of cast iron, gallium and germanium, allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion

0 существенные отличи .0 significant differences.

Пример, Дл  экспериментальной проверки за вл емого состава были выплавлены 6 составов чугунов (табл.). Чугуны выплавл лись в 200 кг индукционной печи.Example, For experimental verification of the claimed composition, 6 compositions of cast irons were smelted (see table). The cast iron was smelted into 200 kg of an induction furnace.

5 После расплавлени  чугуна в печи и перегрева расплава до температуры 1400°С заливались цилиндрические заготовки диаметром 50 мм и длиной 400 мм в земл ные формы. Из данных заготовок изготавли0 вались образцы дл  испытани  на прочность в соответствии с ГОСТ 1497-73. Термостойкость определ ли путем подсчета термических трещин на образцах диаметром 15 мм и высотой 15 мм после серии из5 After the iron was melted in the furnace and the melt was overheated to a temperature of 1400 ° C, cylindrical billets with a diameter of 50 mm and a length of 400 mm were poured into earth forms. From these blanks, samples were made to test for strength in accordance with GOST 1497-73. Heat resistance was determined by counting thermal cracks on samples with a diameter of 15 mm and a height of 15 mm after a series of

5 100 термоциклов, проводившихс  по режиму: нагрев до 800°С, выдержка 15 минут и охлаждение в воде.5,100 thermal cycles carried out according to the mode: heating to 800 ° C, holding for 15 minutes and cooling in water.

Как следует из полученных данных ос- держание ингридиентов в предлагаемыхAs follows from the data obtained, the retention of the ingredients in the proposed

0 пределах (2-4) обеспечивает чугуну повышение прочности на раст жение более чем в 1,6 раза и термостойкости более чем в 1,4 раза по сравнению с чугуном-прототипом. При содержании ингредиентов в чугуне ни5 же нижнего предела (5) и выше верхнего (6) происходит резкое снижение предела прочности и термостойкости.0 (2-4) provides the cast iron with an increase in tensile strength of more than 1.6 times and heat resistance by more than 1.4 times as compared with the prototype cast iron. When the content of ingredients in the pig iron is lower than the lower limit (5) and above the upper (6), there is a sharp decrease in the strength and heat resistance.

Изучение свойств предлагаемого чугуна показало, что при содержании ингридиентрв в предлагаемых пределах он характериThe study of the properties of the proposed cast iron showed that when the content of ingredients in the proposed limits it is characterized

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, ванадий, кобальт и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости, он дополнительно содержит галлий и германий при следующем соотношении компонентов, мае. %:Cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, titanium, vanadium, cobalt and iron, characterized in that, in order to increase strength and heat resistance, it additionally contains gallium and germanium in the following ratio of components, May. %: Углерод Carbon 2,5-4,5 2.5-4.5 Кремний Silicon 1,5-3,6 1,5-3,6 5 5 Марганец Manganese 0,3-1,5 0.3-1.5 Хром Chromium 0,4-3,2 0.4-3.2 Никель Nickel 0,2-1,1 0.2-1.1 Титан Titanium 0,05-0,5 0.05-0.5 Ванадий Vanadium 0,01-0,05 0.01-0.05 10 10 Кобальт Cobalt 0,01-0,2 0.01-0.2 Галлий Gallium 0,0005-0,005 0.0005-0.005 Германий Germanium 0,0005-0,001 0.0005-0.001 Железо Iron Остальное Rest
Номер примера Example Number Чугун Cast iron Содержание компонентов в чугуне» мас.% The content of components in cast iron "wt.% Предел прочности на растяжение ,НПа Tensile Strength, NPa Термостойкость (кол-во термин, трещин),шт Heat resistance (number of terms, cracks), pcs С FROM Si Si Нп Np Ст St N1 N1 Ti Ti V V Со With Са Sa Ge Ge Fe . Fe. По прототипу According to the prototype 3,2 3.2 0,6 0.6 8.5 8.5 0.3 0.3 0,12 0.12 2,2 2.2 2,2 2.2 - - - - ост. rest 156 156 36 36 2 2 Предлагаемый Все элементы на НП Offered All items on NP 2,5 2,5 1,5 1,5 О.з O.z о,4 oh 4 0.2 0.2 0,05 0.05 0,01 0.01 0,01 0.01 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 ост. rest 257 257 22 22 3 3 Все элементы на среднем уровне All items are average 3.5 3.5 2,5 2,5 1,0 1,0 1,8 1.8 0,6 0.6 0.25 0.25 0,03 0,03 0,1 0.1 0,002 0.002 0,0005 0,0005 • ост. • rest 28В 28V 21 21 4 4 Все элементы на 8П All items on 8P 4.5 4.5 3,6 3.6 1.5 1.5 3,2 3.2 1,1 1,1 0,5 0.5 0,05 0.05 О.2 O. 2 0,005 0.005 0,001 0.001 ост. rest 261 261 25 25 5 5 Все элементы ниже НП All items below NP 2,4 2,4 1,4 1.4 0.2 0.2 0,3 0.3 о,1 oh 1 0,02 0.02 0.005 0.005 0,005 0.005 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 ост. rest 162 162 45 45 6 6 Все элементы выше ВЛ All items above OHL 4,6 4.6 3,7 3,7 1.6 1.6 3,4 3.4 1.2 1.2 0,6 0.6 0,07 0,07 0,25 0.25 0,006 0.006 0,002 0.002 ост. rest 14? 14? 41 41
SU4902311A 1990-11-26 1990-11-26 Cast iron SU1763505A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4902311A SU1763505A1 (en) 1990-11-26 1990-11-26 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4902311A SU1763505A1 (en) 1990-11-26 1990-11-26 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1763505A1 true SU1763505A1 (en) 1992-09-23

Family

ID=21555479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4902311A SU1763505A1 (en) 1990-11-26 1990-11-26 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1763505A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148103C1 (en) * 1999-03-29 2000-04-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие ФАН" Cast iron
RU2332492C1 (en) * 2006-12-12 2008-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Iron
RU2336358C1 (en) * 2007-02-14 2008-10-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Iron
RU2340696C1 (en) * 2007-05-08 2008-12-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент JP № 54-38785, кл. С 22 С 37/10, 1979. За вка JP № 53-29221, кл. С 22 С 37/04, 1978. Авторское свидетельство СССР № 417523, кл. С 22 С 37/06, 1974. Авторское свидетельство СССР № 402580, кл. С 22 С 37/06, 1973. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148103C1 (en) * 1999-03-29 2000-04-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие ФАН" Cast iron
RU2332492C1 (en) * 2006-12-12 2008-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Iron
RU2336358C1 (en) * 2007-02-14 2008-10-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Iron
RU2340696C1 (en) * 2007-05-08 2008-12-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2485761A (en) Gray cast iron having improved properties
US3900347A (en) Cold-drawn, straightened and stress relieved steel wire for prestressed concrete and method for production thereof
EP0306758B1 (en) Silicon modified low chromium ferritic alloy for high temperature use
SU1763505A1 (en) Cast iron
Lin et al. Hardenability effect of boron on carbon steels
GB2246579A (en) High toughness non-refined steels and method for manufacturing them
SU1573046A1 (en) Low-silicon aluminium cast iron
RU2250268C1 (en) Method of production of ingots made out of mottled cast iron with austenitic-bainite structure
SU1636471A1 (en) Cast iron for rolls
SU1079685A1 (en) Cast iron
SU1366548A1 (en) Cast iron
JP2636008B2 (en) High strength and high wear resistant ductile cast iron material and method of manufacturing the same
JPS5916950A (en) Soft-nitriding steel
JPS61133361A (en) Spheroidal graphite cast iron and its manufacture
US2974035A (en) Nodular graphite steel
RU2058417C1 (en) Pig iron
JP2659352B2 (en) Manufacturing method of Bamikiura graphite cast iron
SU1113423A1 (en) High-speed steel
SU1388454A1 (en) Malleable cast iron
JPH05302141A (en) High heat insulating corrosion resistant cast iron
SU1062293A1 (en) Modifier for cast iron
SU885331A1 (en) Steel
SU1723175A1 (en) Alloying composition for cast iron
SU1611973A1 (en) Cast iron rings of electric stoves
KR100482217B1 (en) A Mn-Mo-Ni BASED STEEL FOR PRESSURE VESSEL HAVING SUPERIOR TOUGHNESS

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20041127