О) СП 4
СО
1C Изобретение относитс к металлу гии, в частности к разработкам сос вов чугуна с повышенными в зкостью разрушени и ударной в зкостью. Известен чугун fl, содержащий вес.%: углерод 2,6-3,2; кремний 0,1-0,3; марганец 0,3-0,5; хром 0,8-1,0; никель 0,7-0.9; алюминий 0,5-1,0; железо - остальное. Чугун имеет cлeдs oIциe механичес кие свойства: Предел прочности при раст жении, кгс/мм Твердость НВ, кгс/мм 290-390 В зкость разрушени ( ,), КГС-ММ /i Ударна в зкость, кгс -м/см Недостатками чугуна вл ютс низка ударна в зкость и низка в зкость разрушени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига емому результату вл етс чугун, соде ржащий, ве с. % : углерод 2,7-4 кремний 1,5-3,0} марганец 0,1-1,O магний 0,02-0,10; алюминий 0,1-1, титан 0,001-0,1; хром 0,05-0,30; никель 0,01-0,50; цирконий 0,0010 ,1; висмут 0,001-0,003; железо остальное . Чугун имеет следующие механиче кие свойства: . Предел прочности при раст жении, кгс/мм 45,5-50,0 Ударна в зкость, кгс -м/см 1,5-2,0 Твердость НВ, кгс-м/см 170-187 Термостойкость при 1000с, цикл В зкость разрушени (К ), кгс-мм7 90-110 С Недостаткоми известнохчэ чугунэ вл ютс повышенна ударна в зко и в зкость разрушени , что ограни чивает его применение в качестве конструкционного материала дл от вок ответственного назначени . Целью изобретени вл етс пов шение ударной в зкости и в зкости разрушени при сохранении прочнос и термостойкости на высоком уровн Указанна цель достигаетс тем что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, алюмин титан, хром, никель, цирконий, ви мут и железо, дополнительно содер церий и лантан при следующем соот ношении компонентов, вес.%: Углерод2,7-4,1 Кремний1,5-3,0 Марганец0,1-1,0 Магний0,02-0,10 Алюминий0,1-1,0 Титан0,001-0,1 Хром0,05-0,30 Никель 0,01-0,50 Цирконий 0,001-0,1 0,001-0,003 Висмут 0,002-0,15 0,001-0,008 Лантан Железо Остальное Введение цери и лантана в чугун, благодар их высокому сродству к кислороду и сере, соответствует очищению границ зерен от неметаллических включений, раскисл ет и дегазирует металл, кроме того, увеличивает крличество центров кристаллизации графита и обеспечивает равномерное распределение его в металлической основе, что способствует повышению ударной в зкости и в зкости разрушени чугуна (К 1с) при сохранении высокой прочности. Особенно эффективно совместное введение цери и лантана. Цирконий и алюминий способствует повышению степени .графитизации чугуна и измельчению размеров графита. Кроме того, цирконий увеличивает врем действи модификатора, что делает технологический процесс и свойства чугуна более стабильными. Присутствие в чугуне элементов дёглобул ризаторов (висмута, титана) обеспечивает получение компактной и вермикул рной формы графита, при которой чугун сохран ет свою высокую термостойкость. Чугун выплавл ли в индукционной печи емкостью 60 кг с основной футеровкой . В качестве шихты использова1лись стальные отходы, ферросплавы и специальные присадки. . Предлагаелвлй состав чугуна можно получать любым из известных способов (присадкой элементов в ковш или в электропечь . Механические свойства определ лись на образцах, вырезанных из пробных брусков (ГОСТ 7293-79). В зкость разрушени оценивалась методом Э,интеграла согласно РТМЗ-1419-80. Термостойкость определ лась по ГОСТ 6130-71. Химический состав, механические свойства и термостойкость известного и предлагаемого чугунов на верхнем, среднем и нижнем уровне содержани элементов приведены 1 и 2 из которых видно, что предлагаемый чугун имеет более высокие, чем известный ударную в зкость и в зкость разрушени . Использование предлагаемого термостойкого чугуна дл производства отливок, испытывающих в процессе эксплуатации высокие нагрузки и термические удары, значительно повышает их долговечность и н.адежность в эксплуатации, дает возможность за 4eнить углеродистую сталь и серый чугун.
Замена гильз цилиид юв дизельных двигателей из серого чугуна на одном предпри тии отрасли на гильзы цилиндров из предлагаемого чугуна обеспечивает экономический зффект около
150 тыс.руб. в год за счет снижени трудоемкости механнчесЛбй обработки, снижени веса детали (уменьшени толгаины стенки) и увеличени cpoka службы ее.
Известный О,01-0;50 0,001-0,1 0,001-0,003 Предла Остальное емый чугун 0,0020,001 0,0760,004 0,15-0,008 0,0020,001 0,0760,004 0,150,008 0,0020,001 0,0760,004 0,150,008
Продолжение таблицы