SU1109461A1

SU1109461A1 - Cast iron

Info

Publication number: SU1109461A1
Application number: SU833627881A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Карпенко; Евгений Васильевич Янин; Мария Ивановна Дудорова; Захарий Захарьевич Москалев
Original assignee: Гомельский политехнический институт; Производственное Объединение "Гомсельмаш"
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1984-08-23

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, маргенец, алюминий, сурьму, церий и железо, отличающийс тем, что, с целью повьпиени термической стойкости и предела коррозионной усталости, он дополнительно содержит молибден, азот и бор при следующем соотношении компонентов, мае. %: 3,50-3,75 Углерод 1,75-2,30 Кремний 0,40-1,12 Марганец 0,05-0,30 Алюминий 0,03-0,10 Сурьма 0,005-0,01 Церий 0,20-0,95 Молибден 6,03-0,08 Азот 0,003-0,007 Бор Остальное ЖелезоCAST IRON containing carbon, silicon, manganese, aluminum, antimony, cerium, and iron, characterized in that it also contains molybdenum, nitrogen, and boron in order to improve thermal stability and corrosion fatigue limit in the following ratio of components, May. %: 3.50-3.75 Carbon 1.75-2.30 Silicon 0.40-1.12 Manganese 0.05-0.30 Aluminum 0.03-0.10 Antimony 0.005-0.01 Cerium 0, 20-0.95 Molybdenum 6.03-0.08 Nitrogen 0.003-0.007 Boron Rest Iron

Description

соwith

4four

а Изобретение относитс к метал гии, в частности к изысканию син тических чугуков с повышенной иэ состойкостыо дл лить в металли кие формы. Известен серьй чугун следующе химического состава, мае. %: Углерод До ПО Кремний До О// Марганец А-пюминнй 1,0-3 До 0,1 Фосфор До 0,5 Остальное Железо Чугун модифицируют 0,3-2,0% сп ва-модификатора, содержащего в ка честве активного модифицирующего понента редкоземельные металлы t Недостатком этого чугуна вл е низка износостойкость. Наиболее близким к изобретению технической сущности и достигаемо эффекту вл етс чугун 213 следую состава, мас.%: 3,50-3,75 Углерод 1,9-2,3 Креьший 0,4-0,9 Марганец 0,5-0,30 Алюминий 0,003-0,10 Сурьма 0,005-0,010 Железо Остальное Однако известный чугун нмеегТ н кие термостойкость и предел корр зионной усталости. Целью изобретени вл етс пов шение термической стойкости и пре ла коррозионной усталости. Указанна цель достигаетс тем что чугун, содержащий углерод кр ний, марганец, алюминий, сурьму, рий и железо, дополнительно содер молибден, азот и бор при следующе соотношении компонентов, мае. %. 3,50-3,75 Углерод 1,75-2,30 Кремний 0,40-1,12 Марганец 0,05-0,30 Алюминий 0,03-0,10 Сурьма 0,005-0,01 0,20-0,95 Молибден 0,03-0,08 0,003-0,007 Остальное Железо Со}зместное легрфование чугуна молибденом, азотом и бором упрочн металлическую основу, измельчает структуру, повышает, микротвердост перлита и карбонитридных включени В результате повышаютс предел ко 12 розионной усталости и термическа стойкость чугуна в отливках. Молибден при концентрации 0,200 ,95 мае. % упрочн ет металлическую основу, измель1ает ее и повышает предел коррозионной усталости и термическую стойкость. При концентрации молибдена до 0,20 мае. % вли ние на структуру и свойства сказываетс незначительно, при концентрации более 0,95 мае. % начинает снижатьс динамическа прочность. Азот в количестве 0,03-0,06 мае. % введен как эффективный микролегирующий элемент, св зывающий церий, бор и другие химически активные элементы и термически стойкие соединени ; нитриды и карбонитриды. При концентрации азота менее 0,03 мае. % его вли ние про вл етс незначительно , а при концентрации более 0,08 мае. Z снижаетс динамическа прочность чугуна. Бор при концентрации 0,0030 ,007 мае. % повышает износостойкость и предел коррозионной усталости . Нижний предел может быть рекомендован дл тонкостенных отливок и прин т от концентрации (0,003 мае. %), когда начинает сказь:ватьс его заметное вли ние на износостойкость чугуна, а максимальна концентраци (0,007 мае. %) может быть использована дл отливдк с толш ион стенок более 60 мм. Чугун выплавл етс в открытых индукционных печах промышленной частоты с использованием в качестве шихтовых материалов стальной стружки, высечки, чугунной стружки, электродной стружки и ферросплавов. Процессы рафинировани , легировани и модифицировани производ тс в ковшах. Температура расплава перед вьшуском из печи 14801510°С , а температура модифицировани и микролегировани расплава в ковшах 1420-1450°С. Разливка металла производитс в металлические формь . Температура разливки 1340-1370°С. После выбивки из металлических форм отливки подвергаютс нормализации по режиму нагрев до 930-950°С, выдержка и охлаждение на спокойном воздухе . Скорость охлаждени может колебатьс от 30 до 40°С/мин„ Химический состав исследованньк синтетических чугунов приведен в механические свойства и термическа стойкость в табл. 2The invention relates to metallurgy, in particular, to the search for synthetic chugugs with increased resistance to casting in metal molds. Known is the iron cast following chemical composition, May. %: Carbon To PO Silicon To O // Manganese A-Pyumin 1.0-3 To 0.1 Phosphorus To 0.5 The Rest Iron Iron Cast iron is modified with 0.3-2.0% of the modifier containing active modifying ponenta rare earth metals t The disadvantage of this cast iron is its low wear resistance. The closest to the invention of the technical essence and the achievable effect is cast iron 213 following the composition, wt.%: 3.50-3.75 Carbon 1.9-2.3 Dead, 0.4-0.9 Manganese 0.5-0, 30 Aluminum 0.003–0.10 Antimony 0.005–0.010 Iron Else However, the well-known cast iron has heat resistance and a limit of corrosion fatigue. The aim of the invention is to increase thermal stability and corrosion fatigue. This goal is achieved by the fact that iron containing copper, manganese, aluminum, antimony, sodium and iron, additionally contains molybdenum, nitrogen and boron at the following ratio of components, May. % 3.50-3.75 Carbon 1.75-2.30 Silicon 0.40-1.12 Manganese 0.05-0.30 Aluminum 0.03-0.10 Antimony 0.005-0.01 0.20-0 , 95 Molybdenum 0.03-0.08 0.003-0.007 Remaining Iron Co} replacement of cast iron with molybdenum, nitrogen and boron, reinforced metal base, shreds the structure, increases the microhardness of perlite and carbonitride inclusions. cast iron in castings. Molybdenum at a concentration of 0.200, 95 May. % strengthens the metal base, grinds it and increases the corrosion fatigue limit and thermal resistance. When the concentration of molybdenum to 0.20 May. The% effect on the structure and properties is not significant, at a concentration of more than 0.95 May. % dynamic strength begins to decline. Nitrogen in the amount of 0.03-0.06 May. % introduced as an effective microalloying element that binds cerium, boron and other chemically active elements and thermally stable compounds; nitrides and carbonitrides. When the nitrogen concentration is less than 0.03 May. % its effect is insignificant, and at a concentration of more than 0.08 May. Z decreases the dynamic strength of the iron. Boron at a concentration of 0.0030, 007 May. % increases wear resistance and corrosion fatigue limit. The lower limit can be recommended for thin-walled castings and is based on the concentration (0.003 May.%) When its noticeable effect on the wear resistance of the iron begins to affect, and the maximum concentration (0.007 May.%) Can be used for casting with solid ion. walls more than 60 mm. Cast iron is smelted in industrial-frequency open induction furnaces using steel chips, die cutting, cast iron chips, electrode chips and ferroalloys as charge materials. The processes of refining, alloying and modifying are carried out in buckets. The temperature of the melt before exiting the furnace is 14801510 ° С, and the temperature of modifying and micro-alloying the melt in the buckets is 1420-1450 ° С. The metal is cast in metal molds. The casting temperature is 1340-1370 ° С. After knocking out of metal molds, castings undergo a normalization in the mode of heating to 930–950 ° C, soaking and cooling in still air. The cooling rate can vary from 30 to 40 ° C / min. The chemical composition of the studied synthetic cast irons is given in the mechanical properties and thermal stability in Table. 2

(термическа стойкость определ етс по количеству циклов нагрева до(thermal resistance is determined by the number of heating cycles to

1000 С и охлаждени до по влени тре-ность предложенного чугуна позвол ют1000 C and cooling to the appearance of the pre-condition of the proposed cast iron allows

щины) .использовать его дл детале : нмгоко . Как видно из данных таблицы, вели- 5оборотистых форсированных двигателей)). use it for the item: nmhko. As can be seen from the data in the table, the high-speed forced engines

чины предела коррозионной усталости,и других механизмов, износостойкости и термической стой- Экономический эффект от внедрени corrosion fatigue limit, and other mechanisms, wear resistance and thermal resistance. The economic effect of introducing

кости у предложенного чугуна правы-изобретени составит 11,4-23,0 руб.The bones of the proposed iron-right invention will be 11.4-23.0 rubles.

шают те же величины известного синте-на тонну годного лить .The same values of the known synthetic ton are available for pouring.

тического чугуна. Более В,1сокт е прочностные свойства и динамическа проч Т а б л и и а 1tichesky cast iron. More than B, 1 ect strength properties and dynamic other T a b l i and a 1

Таблица2Table 2

Claims

CAST IRON containing carbon, silicon, manganese, aluminum, antimony, cerium and iron, characterized in that, in order to increase thermal stability and the limit of corrosion fatigue, it additionally contains molybdenum, nitrogen and boron in the following ratio of components, May. %:

Carbon 3,50-3,75 Silicon 1.75-2.30 Manganese 0.40-1.12 Aluminum 0.05-0.30 Antimony 0.03-0.10 Cerium 0.005-0.01 Molybdenum 0.20-0.95 Nitrogen 0.03-0.08 Boron 0.003-0.007 Iron Rest

1 1109461