BG97846A

BG97846A - Чугун със сфероидален графит с бейнито-аустенитна метална основа

Info

Publication number: BG97846A
Application number: BG97846A
Authority: BG
Inventors: Georgi E Rashev; Georgi I Nikolov; Jordanka R Atanasova
Original assignee: Rashev; Nikolov; Atanasova
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-01-03
Also published as: BG60722B1

Abstract

Чугунът намира приложение в машиностроенето, автомобилостроенето, железопътния транспорт и др. За изработване на зъбни колела, колянови и разпределителни валове, помпи, прокатни валове и други. След а устенитизиране при температура от 830 до 9300с и изотермично закаляване в температурния интервал от 230 до 4200с чугунът придобива бейнито-аустенитна структура и повишени якост на опън и жилавост. Чуг унът има следния състав в об.%: Въглерод 3,0-3,8, силиций 2,0-3,2, манган до 0,6, мед до 1,5 и магнезий 0,02-0,06. Чугунът е легиран допълнително с бор от 0,002 до 0,1% об. И/или ванадий от 0,05 до 0,35% об.

Description

Изобретението се отнася до състав на чугун със сферондален графит, който след изотермично закаляване осигурява ви сока якост и пластичност, характеризиращ се с това, че е до пълнително легиран с бор, ванадий, мед и комбинации от тях.

Известен е метода на изотермично закаляване на чугуни със сфероидален графит. Полученият след застиване чугун се ··· загрява до температури 830-930*^0*“задължа*’се при ‘тази температура от 0.5 до 3 часа най-често, с цел получаване на хомоген иа по въглерод и легиращи елементи аустенитна матрица, е по следващо изотермично закаляване в солни вани, масло, кипящ слой с температура 230-420°С. Продължителността на задържане при тази температура е до 5 часа, и се лимитира от температу рата на трасформация на аустенита и химичния състав на чугуна. Получената структура бейнитен ферит и остатъчен аустенит - до 50% осигурява якост на опън до 1600МРа и относително удължение до 16% /1/.

Известни са състави на чугуни със сфероидален графит предназначени за изотермично закаляване /2,3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20/.

Състав /2/ съдържа: въглерод 3-3.7% ; силиций 2-3% ; манган 0.2-0.4% ·, никел 0.5-2% ; фосфор 0.01-0.07% ; магне зий 0.04-0.08%.

Състав /3/ съдържа: въглерод 3-4% ; силиций 2.2-3.7% ; никел 0.3-3% ; манган до 1% ; фосфор до 0.1% ; сяра до 0.02% и мед 0.2-2%.

Състав /4/ съдържа: въглерод 3-4% ; силиций 2-3% ,· манган 0.1-0.4% ; кобалт 0.05-2% ; молибден 0.05-0.3% ; мед 0.2-1% ; никел 0.2-2%.

Освен това, известен е чугун със сфероидален графит с бейнитна структура, при който в процеса на охлаждане след леене протича бейнитно превръщане на аустенита, при съобразено с дебелината на стената па отливката легиране /21,22,23/.

Състав /23/ съдържа: въглерод 3.3% ; силиций 2.2% ; манган 0.1% ; никел 2.8% ; мед 1.5% ; молибден 0.5% ; хафмий 0.1-0.3%.

Недостатък на известните състави е легирането им с де• · • ·· * ·# ·· ·· · · фицитните и скъпоструващи елементи* - нйкел, молибден, кобалт. Повишената твърдост в лято състояние и затруднената механична обработка.

Задачата на изобретението е разработването на по-икономично легиран състав на чугун със сфероидален графит, който след аустенитизиране при температури 830-930°С и изотермично закаляване в температурния интервал 230-420°С притежава бейиито-аустенитна метална основа, осигуряваща якост на опън и жилавост подобна на известните състави.

Задачата е решена чрез легиране на чугун съдържащ: въглерод 3-3.8% ; силиций 2-3.2% ,· манган до 0.6% ; сяра до 0.02% > фосфор до 0.06% ; магнезий 0.02-0.06% ; титан до 0.02% ; алуминий до 0.02% ; хром ДО 0.03% ; молибден ДО 0.03% ; никел до 0.03% , с бор , ванадий , мед и комбинации от тях в количества: бор 0.002-0.1% или ванадий 0.05-0.35% и комбинации от тях, а така също и допълнително легиране с мед до 1.5%.

Подборът на количеството на бор и ванадий се определя от особеностите, по отношение структурата на чугуните със сфероидален графит при изотермично закаляване. И двата елемента в посочените количества способствуват за увеличаване броя на евтектичните зърна, диспергиране на структурата и увеличаване времето до начало на разпад на преохладения аустенит под температури А^.

Процентното съдържание на бор се определя от обстоятелството, че при бор < 0.002% ефекта от легирането е много малък, а при бор > 0.1% в лятата структура се появяват карбиди евтектичен вид, които и след продължително отгряване.не се разпадат. Твърдостта нараства а сумарния обем на всмукнатината в лято състояние се увеличава.

Процентното съдържание на ванадия се определя от същите

·· ·····’ ♦·· съображения. При ванадий > О.*35^Г»ее о’бра’зуват*1гьрЪични карбиди, повишаващи твърдостта и трудно разпадащи се при последва щата термична обработка, водещи до понижаване на якостните характеристики след изотермично закаляване.

Преимуществата на предложеният състав се изразяват в неговата по-ниска стойност, определена от по-ниското количество на легиращите елементи. Понижената твърдост след отливане, облекчаваща механичното обработване и увеличения брой графитни сфери на единица площ.

Пример:

Предложеният състав на чугун със сфероидален графит се получава в индукционна пещ, чрез претопяване на чугун съдър жащ: въглерод 3-3.8% ,· силиций 2-3.2% ; манган до 0.6% ; сяра до 0.02% ; фосфор до 0.06% ; титан до 0.02% ; алуминий до 0.02% хром до 0.03% ; молибден до 0.03% ; никел до 0.03%, и допъл нително легиране е бор, ванадий и мед. Борът и ванадият се внасят в пещта под формата на феробор и ферованадий, а медта в чист вид. След хомогенизиране при температура 1450°С течния метал се разлива. Модифицирането и с комплексен модификатор, осигуряващ остатъчно количество на магнезия 0.02-0.06%. След отливане чугуна се подлага на термично обработване по режим:

Таблица 1

-Със- тав №	В %	V %	Си %	Тауст. °C	Тиз.зак, °C	К/77 МРа	А5 %	HV	Аост. %
1	0.03			900	300	1350	3.5	395	19
2	-	0.21	-	900	400	1000	13	281	32
3	0.03	0.21	-	900	350	1150	8.5	330	26
4	0.03	-	1	900	400	980	10	295	30
5	-	0.21	1.1	900	400	1050	12	290	34

Нагряване за аустенитизиране 830-930°С в солна вана със състав:100% Ка₂С0₃ или ВаС^₂, задържане при тази температура • · ’ ? : ::.. : *· <

• · · · ! . . . · .· ·· ·* ···♦ ·♦

0.5 до 4 часа и изотермично закаляване в солна вана-100% No-NO2 с температура 230-420°С и време на задържане от 10 минути до часа. Резултатите са посочени в таблица 1.

Claims

Авторски претенции

1. Чугун със сфероидален графит с бейпито-аустинитна метална основа съдържащ: въглерод 3-3.8% ; силиций 2-3.2% ; манган до 0.6% ; сяра до 0.02% ; фосфор до 0.06% ; магнезий 0.02-0.06% ; титан до 0.02% ; алуминий до 0.02% ; хром до 0.03% ; молибден до 0.03% ; никел до 0.03%, характеризиращ се е това, че е допълнително легиран с бор, 0.002-0.1%, ванадий 0.05-0.35% ; мед до 1.5% и комбинации от тях.
2. Чугун със сфероидален графит с бейнито-аустенитна метална основа съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че е допълнително легиран е бор 0.002-0.1%.
3. Чугун със сфероидален графит с бейнито-аустенитна метална основа съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че е допълнително легиран е ванадий 0.05-0.35%.
4. Чугун със сфероидален графит с бейнито-аустенитна метална основа съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че е допълнително легиран е бор 0.002-0.1% и мед до 1.5%.
5. Чугун със сфероидален графит с бейнито-аустенитна метална основа съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че е допълнително легиран с ванадий 0.05-0.35% и мед до 1.5%.
6. Чугун със сфероидален графит с бейнито-аустенитна метална основа съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че е допълнително легиран с бор 0.002-0.1% и ванадий 0.05-0.35%.

• · *

МГ

ЛИТЕРАТУРА ιβοζΰ,ζίί £., botzta. 6.. .,... - Stzengifi ftouni&C Oi4C&&? fatft fcon _t fi/S £ion<x.£

Const AZstoi/s Zfouz nsi£. f$&2 , f32

2. Патент, Чехословакия, № 198459, МПК C21P5/O2

3. Патент, Япония, № 59-56518, МПК C21D5/00

4. Патент, Япония , № 62-44522, МПК С2Ю5/00

5. Патент, САЩ, № 4484953, МПК C21D5/00

6. Патент, Япония, № 59-173239, МПК С22С 37/08
7. Патент, Япония, № 63166928, МПК C21D5/00
8. Патент , САЩ, № 4737199, МПК С21П5/00
9. Патент, Германия, № 3442130, МПК С21Р5/00
10. Патент,Япония , № 61-291919 ,МПК С2Ю5/00
11. Патент,Япония, № 61-60855, МПК С22С 37/04
12. Патент, Япония, А- 63-432, МПК С22С 37/04
13. Патент, Япония, № 59-157221, МПК C21D5/00
14. Патент, Япония ,№ 62-256912, МПК С2Ю5/00
15. Патент, Япония, № 62-47452, МПК С22С 37/04
16. Патент, Полша, № 124112, МПК С22С 38/08
17. Патент, Чехословакия, № 189423, МПК С21Р5/02
18. Патент, САЩ, № 3860457, МПК С21Р1/46
19. Патент, Германия, № 2334992,МПК С22С 37/04
20. Патент , Япония, № 61-143514, МПК С2105/00
21. Авторско свидетелство СССР , № 1122733, МПК С22С 37/08
22. Авторско свидетелство СССР, № 1157113, МПК С22С 37/08
23. Авторско свидетелство СССР, № 986954, МПК С22С 37/08