RU2308519C1

RU2308519C1 - Cast iron

Info

Publication number: RU2308519C1
Application number: RU2006108646/02A
Authority: RU
Inventors: Юли Алексеевна Щепочкина (RU); Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-10-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, in particular, cast iron compositions used for manufacture of cast products such as vents, fittings, valve bodies, gears, shafts, cylinders, impellers, bedplates.

SUBSTANCE: cast iron contains, wt%: carbon 3.0-3.8; silicon 0.5-1.0; manganese 1.0-1.5; copper 0.5-1.0; aluminum 0.1-0.2; calcium 0.01-0.02; phosphor 0.1-0.2; barium nitrides 0.01-0.03; boron 0.05-0.1; nickel 3.5-4.5; niobium 1.5-2.5; iron the balance.

EFFECT: increased strength of cast iron.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, используемого для изготовления широкой номенклатуры отливок, например вентилей, фитингов, корпусов клапанов, шестерен, валов, цилиндров, маховиков, станин.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to the compositions of cast iron used for the manufacture of a wide range of castings, for example valves, fittings, valve bodies, gears, shafts, cylinders, flywheels, beds.

Известен чугун следующего состава, мас.%: углерод 3,61-4,05; кремний 2,21-2,56; марганец 0,61-1,32; медь 0,002-0,012; алюминий 0,08-0,25; кальций 0,007-0,025; цинк 0,02-0,32; литий 0,002-0,075; фосфор 0,11-0,45; нитриды бария 0,002-0,035; железо - остальное [1]. Предел прочности такого чугуна при растяжении составляет 495-535 МПа.Known cast iron of the following composition, wt.%: Carbon 3,61-4,05; silicon 2.21-2.56; manganese 0.61-1.32; copper 0.002-0.012; aluminum 0.08-0.25; calcium 0.007-0.025; zinc 0.02-0.32; lithium 0.002-0.075; phosphorus 0.11-0.45; barium nitrides 0.002-0.035; iron - the rest [1]. The tensile strength of such cast iron is 495-535 MPa.

Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.The objective of the invention is to increase the strength of cast iron.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, нитриды бария, железо, дополнительно содержит бор, никель и ниобий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,8; кремний 0,5-1,0; марганец 1,0-1,5; медь 0,5-1,0; алюминий 0,1-0,2; кальций 0,01-0,02; фосфор 0,1-0,2; нитриды бария 0,01-0,03; бор 0,05-0,1; никель 3,5-4,5; ниобий 1,5-2,5; железо - остальное.The technical result is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, manganese, copper, aluminum, calcium, phosphorus, barium nitrides, iron, additionally contains boron, nickel and niobium, with the following ratio of components, wt.%: Carbon 3.0- 3.8; silicon 0.5-1.0; manganese 1.0-1.5; copper 0.5-1.0; aluminum 0.1-0.2; calcium 0.01-0.02; phosphorus 0.1-0.2; barium nitrides 0.01-0.03; boron 0.05-0.1; nickel 3.5-4.5; niobium 1.5-2.5; iron is the rest.

В таблице приведены составы чугуна.The table shows the composition of cast iron.

Повышение прочности чугуна при растяжении обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Медь способствует графитизации и резко увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец способствует измельчению перлита. Бор стабилизирует карбиды. Ниобий упрочняет твердый раствор. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа. Никель повышает вязкость чугуна, а нитриды бария придают мелкозернистость его структуре.The increase in tensile strength of cast iron is due to the complex effect of the components that make up its composition. Copper promotes graphitization and dramatically increases the content of perlite in the alloy. Manganese contributes to the grinding of perlite. Boron stabilizes carbides. Niobium strengthens the solid solution. Aluminum and calcium act as deoxidizers. Phosphorus forms a low-melting eutectic consisting of austenite and iron phosphide. Nickel increases the viscosity of cast iron, and barium nitrides give a fine-grained structure.

ТаблицаTable КомпонентыComponents Состав, мас.%:Composition, wt.%: 1one 22 33 УглеродCarbon 3,03.0 3,43.4 3,83.8 КремнийSilicon 1,01,0 0,80.8 0,50.5 МарганецManganese 1,01,0 1,21,2 1,51,5 МедьCopper 1,01,0 0,80.8 0,50.5 АлюминийAluminum 0,10.1 0,150.15 0,20.2 КальцийCalcium 0,020.02 0,0150.015 0,010.01 ФосфорPhosphorus 0,20.2 0,150.15 0,10.1 Нитриды барияBarium Nitrides 0,030,03 0,020.02 0,010.01 БорBoron 0,10.1 0,080.08 0,050.05 НикельNickel 3,53,5 4,04.0 4,54,5 НиобийNiobium 2,52,5 2,02.0 1,51,5 ЖелезоIron остальноеrest остальноеrest остальноеrest Предел прочности при растяжении составит, МПаTensile strength, MPa 900±50900 ± 50 900±50900 ± 50 900±50900 ± 50

Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.Cast iron is smelted in electric furnaces and centrifugally cast in hot (400-500 ° C) metal molds coated with refractory clay. Castings are subjected to normalization at a temperature of 900-950 ° C and tempering at a temperature of 350-450 ° C.

Источник информацииThe source of information

1. SU 1574671, С22С 37/10, 1990.1. SU 1574671, C22C 37/10, 1990.

Claims

Cast iron containing carbon, silicon, manganese, copper, aluminum, calcium, phosphorus, barium nitrides and iron, characterized in that it additionally contains boron, nickel, niobium in the following ratio of components, wt.%:

carbon 3.0-3.8 silicon 0.5-1.0 manganese 1.0-1.5 copper 0.5-1.0 aluminum 0.1-0.2 calcium 0.01-0.02 phosphorus 0.1-0.2 barium nitrides 0.01-0.03 boron 0.05-0.1 nickel 3.5-4.5 niobium 1.5-2.5 iron rest