SU1057569A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

ЧУГУБ, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, кальций, аирконнй , /никель, медь, iиттрий, по i 1фай ней мере один из элементов, выбранных из группы, содержащей церий или лантан, и железо, отличаюши йс  тем, что, с целью повышени  в зкости разрушени  при сохранении прочности, пластичности и ударной в зкости на высоком уровне, он дсшолнитвпьво содержит празеодим при следующем соотношении компонентов , мае %:. i Углерод 1,8-4,0 Кремний 1,4-3,6 0,1-0,4 Магний О,02-О,1О {Кальций О,ОО1-О,05О О,О01-О,10О Цирконий Никель О,О2-0,5О Медь О,О2-О.5О 0,001-0,100 Итхрий По крайней мере один из элементов, выданных из группь, со (Л держащей , 0,01-0,15 лантан с Празеодим 0,001 -0,050 Осташ ное I Железо

Description

О1

м ел

а Изобретение огносйгс  к литейному производству, а именно к получению чу гуна с высокой конструкционной прочнос и в зкостью разрушени , оцениваё;мой к рическим коэффициентом интенсивности р жени  К(, и характеризующей способ ность материала сопротивл тьс  хрупко му разрушению. Конструкционный чугун с в зкостью разрушени  ( ) на уровне 300-у350 кгс-мм может быть использован при производстве отливок детале ответственного назначени  взамен заго вок из углеродистой н низколегированн стали, имеющей в зкость разрушени  (K на том же уровне с целью снижени  доемкости изготовлени  деталей. Известен чугун CQ содержащий, ве ЗД-3,8 Углерод 2,3-3,2 Кремний 6,45-0,90 Марганец О,1-0,4 0,О1-О,1 Кальций Редкоземельные 0,003-0,1 металлы О,02-О,О8 Магний . 0,005-0,12 Стронций 0,005-0,20 Алюминий Остальное Железо Чугун имеет следующие свойства: Предел прочности при раст жений, кгс/мм 52,2-61,1 Относительное удлинение, %12, Ударна  в экость , кгс м/см9,1-16,6 Твердость НВ, кгч:/мм 156-170 На чугуне данного состава опреде л ют значение в зкости разрушени  (К 13О-170 кгс-мм . Недостатками данного чугуна  вл ю с  низкие значени  в зкости разрешени  (КГ- ) и нестабидьность механич ких свойств, что ограничивает его исп зование в качестве конструкционного м териала взамен стали дл  иааелий oTB ственного назначеюш. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо результату  вл етс  чугун 2, содер ший, вес. %: 1,8-3,6 Углерод 1,8-3,6 Кремний 0,1-0,4 Марганец 0,,О6 Магний Кальций 0,ОО1-О,05 Цирконий О,О1-О,10 :О,О5-О,5О Никель Медь О.О5-О,5О Иттрий 0,О01-ОДО Один из &П&ментов , выбранных из группы, содержащей церий, 0,01-0,15 лантан Железо Остальное Дл  замены углеродистой или низколегированной : стали в тажелонагружешалх издели х ответственного назначешга требуютс  ч;угуны с более высокимт значени ми в зкости разрушени  ( ) Цель изобретени  - повышение в зкости разрушени  при сохранении прочности, пластичности и з дарной в зкости на высоком уровне . Указанна  цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, кальций, цирконий, никель , медь, иттрий, по врайнвй мере один из элементр з, выданных из группы, содержащей церий или лантан, и железо, дополнительно содержит празеодим при следующем соотнои1:ении компонентов, мае. %; Углерод 1,8-4,0 Кремний 1,4-3,6 Марганец 0,1-0,4 О,О2-О,1О Магний 0,ОО1-0,О50 Кальций 0,ОО1-О,1бО Цирконий 0,02-0,50 Никель 0,О2-0,5О Меда . Иттрий 0,001-0,100 По крайней мере один из элементов, выбранньос из группы, содержашей церий, 0,01-0,15 лантан 0,О01-О,05О Празеодиъ Остельное Железо Дл  получени  чугуна с высокой в этью разрешени , примен емого в т онагруженных издели х ответственного . начени , необходимо иметь в структур : большое количество графита правильШаровидной формы, минимального раза , равномерно расположенного в мегалеской основе, а также минимально 1 можное количество неметаллических ючений, Я зл кш1ихс  источником зарож и  микро трещин.

Получение указанной структуры возможно аа счет кокетлексного модифихтрованн  чугуна.

Введенне в расплав празеодима у&етчввает колнчеспо. центров кристаллизашт графита, способствует его иэмельченню и о6е(Я1ечивает равномерное распределение в металлической основе : &iiСокое сродство к кислороду и сере, обеспечивает очищение металла от твер ю аых примесей. Все это благопри тно сказываетс  на повышении в зкости разрзшени  (Kj( ) и других механических свойств чугуна. Особенно эффектно местное вли ние празеодима с иттрием, fs церием, лантаном и кальцием.

Введение иттри  в чугун увеличивает степень графитизапни чугуна, улучшает форму графита.

Церий .оказывает глобул ризукнцее 20 действие на графит.

Лантан и церий увеличивают количеств во центров кристаллиза1№и гоафига.

Кроме того, введенне в расплав указанных элементов к калыш  основано на . 25 нх высоком сродстее к сере и кислороду, что благопри тно вли ет на очищение граннд зерен от неметаллических включений и способствует полученню ста льных высо ких значений в зкости разрушени ,прочное- jo

ти.п астичности и ударной в зкости чугуна. : Применение циркони  дл  комплексного

модифицировани  способствует повышению степени графитизации чугуна и и; ъ{ельчению

включений графита. Кроме того, он увеличивает врем  действи  модификатора, что делает технологический процесс и свойства чугуна более стабильными.

Чугун выплавл ют в индукционной печи емкостью 6О jsr с основной футеро&кой . В качестве шихты используют стальные отходы, ф росплавы и спеииальг; ные присадки. Присадку празеодима в огтав чугуна осуществл гют лигатурой снликомишметалл марси-СИМИШ.-, ТУ 14141-39-72, содержащей 5-6% 1 . Лигату ру ввод т в размельченном виде на дно разливочного ковша во врем  его наполнени  расплавом чугуна, имеющим температуру 1350-1450 С. Врем  расгворени  и усвоени  празеодима из сплава составл ет 0,5-2,О мин в зависнмости от емкости ковша.

Расход снликомишметалла дп  получе:ни  храничных пределов кондентродийпраэе |одима в чугуне составл ет 0,02-0,8% iOT массы жидкого расплава. : Механические свойства определ ют на .офазцах, вырезанных из пробных брусков согласно ГОСТ 7293-79, в зкость , ;ра ушени  оценивают методом I .-интеграла согласно РТМЗ-1419-SO. Чугун . : подвергают ферригизирующему отжигу.

Химнческий состав и механические свойства известного чугуна и предлагаемого приведены в таблице.

7-10575698 ,

Как в дно из гвблипы, преопш вемыйзаменить сгальш е отпивки, поковки и шгам

чугун имеет высокий уровень в зкости раэ-повкн отливками из высокопрочного чугуна

рушени  ( ), высокие и стабильныесо значительным снижением трудоемкости

значени  прочности, :1шастнчности; и удар- /изготовлени  деталей, ной вазкоств. 5 Замена сварно-литого стального эисИспользование предлагаемого конструк-прочного чугуна обеспечивает экрномиционного чугуна дл  производства отли-ческнй эффект 266 тыс. руб. в год за

вок, йогеытываюших в процессе эксплуата-счет снижени  трудоемкости механичес«ии вьюокие статические и динамические, Юкой обработки, повышени  коэффишента

нагрузки, значительно повышает их надеок-использовани  металла, снижени  веса

ность в «ивсв увтают и дает возможностьдетали.

центрикового вала цельнолитым из высок1

Claims (1)

1. ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, кальций, цирконий, /никель, медь, ιиттрий, по г крайней мере один из элементов, выбранных из группы, содержащей церий или лантан, и железо, отличаюши й с я тем, что, с целью повышения вязкости разрушения при сохранении прочности, пластичности и ударной вязкости на высоком уровне, он дополнительно содержит празеодим при следующем соотношении компо-

   ненгов, мае %: Углерод 1,8-4,0 Кремний 1,4—3,6 Марганец 0,1-0,4 Магний 0,02-0,10 {Кальций 0,001-0,050 Цирконий 0,001-0,100 Никель 0,02-0,50 Медь 0,02-0.50 Иттрий 0,001-0,100 По крайней мере один из элементов, выбранных из группы,содержащей церий. лантан 0,01-0,15 Празеодим 0,001 -0,050 1 Железо Остальное

   SU ..„ 1057569 ι Ιθ57δβ& ϊ