SU1135788A1

SU1135788A1 - Cast iron

Info

Publication number: SU1135788A1
Application number: SU833661575A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Шитов; Леонид Леонидович Счисленок; Иван Иванович Жуковский; Надежда Алексеевна Ярмолик
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1983-11-10
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1985-01-23

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, : кремний, марганец, ванадий, железо, отличают и,-й с тем, что, с целью повьшени окалиностойкости, он дополнительно содержит кальций, бор,- олово и свинец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний 5,0-8,0 Марганец 0,005-0,04 Вана/ ий 0,08-0,12 Кальций 0,001-0,02 Бор0,1-0,3 Олово0,1-0,3 Свинец 0,005-0,012 Железо Остальное (Л СCAST IRON containing carbon: silicon, manganese, vanadium, iron, is distinguished and, with the fact that, in order to increase the scaling resistance, it additionally contains calcium, boron, - tin and lead in the following ratio of ingredients, wt.%: Carbon 3 , 0-3.4 Silicon 5.0-8.0 Manganese 0.005-0.04 Van / s 0.08-0.12 Calcium 0.001-0.02 Bor0.1-0.3 Tin0.1-0.3 Lead 0,005-0,012 Iron Else (L S

Description

СОWITH

:д : d

X)X)

х f изобретение относитс к литей производству, а именно к состава высокоуглеродистых сплавов желез и может быть использовано дл пр водства деталей, работающих при соких температурах. Известен чугун l следукздего мического состава, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний,6-2,2 Марганец 0,005-0,04 Сурьма0,15-0,25 Сера0,1-0,2 Ванадий 0,15-0,45 ЖелезоОстальное Этот чугун имеет в своем сост элементы, легирующие и стабилизи щие карбидную фазу и упрочн ющие таллическую основу сплава, что о лавливает удовлетворительные мех ческие свойства чугуна. Однако пользование данного состава дл талей, работающих при высоких те ратурах, невозможно вви,цу низкой ростойкости сплава. Наиболее близким к изобретени по достигаемой цели вл етс чуг который содержит следующие компо ты, мас.%: 3,0-3,4 Углерод 2,5-6,0 Кремний 0,005-0,04 Марганец 4,0-7,0 Алюминий 0,8-3,5 Хром 0,05-0,,08 Сурьма Остальное Железо Недостатком известного чугуна вл етс низка окапиностойкость при 800°С. Цель изобретени - повышение линостойкости. Поставленна цель достигаетс что чугун, содержащий углерод, к ний, марганец, ванадий и железо полнительно содержит кальций, бо олово, свинец при следу1эдем соот мас.%: НИИ ингредиентов, 3,0-3,4 Углерод 5,0-8,0 Kpe fflкй 0,005-0,04 Марганец 0,08-0,12 Ванадий 0,001-0,02 Кальций 0,1-0,3 0,1-0,3 0,05-0,012 Свинец Остальное Железо Пределы содержани ингредиент выбраны, исход из наиболее благ 8 при тного сочетани структуры и свойств чугуна. Нижний предел по содержанию углерода (.3,0% с) и кремни (5,0% Si) обеспечивает получение перлитноферритной структуры с включени ми цементита не более 2%. Верхний предел по углероду (3,4% С) и кремнию (8,0% Si) св зан с образованием вы- сококремнистого феррита, весьма ртойкого к процессам окислени в высокотемпературной газовой среде. Увеличение содержани перечисленных элементов выше верхнего предела не дает существенного повышени окалиностойкости чугунов, дополнительно содержащих ванадий, кальций, бор, олово, свинец и марганец. Модифицирование расплава силикокальцием (пределы добавок выбраны экспериментально из расчета получени 0,001-0,02% Са) очищает границы эвтектических зерен от ликвирующих элементов, окислов, неметаллических включений и повышает рэзгаростойкость материала. Нижний предел по содержанию марганца 0,005%, ванади 0,08%, олова О,1%, бора О, 1 % и свинца 0,005% обеспечивает значительное повышение окалиностойкости чугуна при минимальной степени легировани материала. Увеличение ванади и бора свыше 0,12% и 0,3% соответственно в чугуне данного состава приводит к образованию эвтектических, карбидов в структуре и снижает жаростойкость Чугуна. Повышение концентрации олова свыше .0,3% и свинца свьпле 0,12% снижает разгаростойкость сплава,очевидноJза счет образовани легкоплавких эвтектик, концентрирующихс по границам эвтектических зерен . Пример. Дл изучени структуры и свойств чугуна предполагаемого состава выплавлены сплавы с различным содержанием компонентов. Дл сравнительных испытаний используют чугун известного состава с содержанием ингредиентов на среднем уровне. Технологи получени сплава предлагаемого состава заключаетс в расплавлении пизкомарганцовистой шихты высокоуглеродистых металлизованных окатышей, добавки в расплав ферросплавов кремнии. (75% Si), ванади (45% V), бора (8% В). В ковш перед заливкой ввод т металлическое олово (98% Su) силикокапьций (45% 8.1,20% C.-i/.x f The invention relates to foundry production, namely, to the composition of high carbon alloys of iron and can be used for the manufacture of parts operating at such temperatures. Known cast iron l of a secondary composition, wt.%: Carbon 3,0-3,4 Silicon, 6-2,2 Manganese 0.005-0.04 Antimony 0.15-0.25 Sulfur 0.1-0.2 Vanadium 0.15- 0.45 Iron Else This cast iron has in its composition elements that alloy and stabilize the carbide phase and strengthen the tall metal base of the alloy, which adds to the satisfactory mechanical properties of the iron. However, the use of this composition for hoists operating at high temperatures is impossible due to the low durability of the alloy. The closest to the invention according to the achievable goal is a cast iron which contains the following components, wt%: 3.0-3.4 Carbon 2.5-6.0 Silicon 0.005-0.04 Manganese 4.0-7.0 Aluminum 0.8-3.5 Chromium 0.05-0,; 08 Antimony Rest Iron The disadvantage of the known cast iron is low resistance to incidence at 800 ° C. The purpose of the invention is to increase the stamina. The goal is achieved that the iron containing carbon, carbonium, manganese, vanadium and iron contains calcium, bo tin, lead at the following ratio of wt.%: Research Institute of Ingredients, 3.0-3.4 Carbon 5.0-8.0 Kpe fflky 0.005-0.04 Manganese 0.08-0.12 Vanadium 0.001-0.02 Calcium 0.1-0.3 0.1-0.3 0.05-0.012 Lead Rest Iron Content limits ingredient selected, outcome of the most good 8 is a pleasant combination of structure and properties of cast iron. The lower limit for carbon content (.3.0% s) and silicon (5.0% Si) provides for obtaining a pearlite ferrite structure with inclusions of cementite not more than 2%. The upper limit for carbon (3.4% C) and silicon (8.0% Si) is associated with the formation of high-silicon ferrite, which is highly resistant to oxidation processes in a high-temperature gaseous medium. An increase in the content of the listed elements above the upper limit does not give a significant increase in the scaling resistance of the iron, which additionally contains vanadium, calcium, boron, tin, lead and manganese. Modification of the melt by silicocalcium (the limits of additives are chosen experimentally on the basis of obtaining 0.001-0.02% Ca) cleans the boundaries of eutectic grains from the liquidating elements, oxides, non-metallic inclusions and increases the heat resistance of the material. The lower limit on the content of manganese 0.005%, vanadium 0.08%, tin O, 1%, boron O, 1% and lead 0.005% provides a significant increase in the scaling resistance of iron with a minimum degree of alloying of the material. An increase in vanadium and boron in excess of 0.12% and 0.3%, respectively, in the cast iron of this composition leads to the formation of eutectic, carbides in the structure and reduces the heat resistance of the iron. Increasing the concentration of tin above -0.3% and lead from 0.12% reduces the alloy's high resistance, apparently due to the formation of low-melting eutectics concentrated along the boundaries of the eutectic grains. Example. To study the structure and properties of cast iron of the intended composition, alloys with different content of components were melted. For comparative tests, a cast iron of known composition with an average level of ingredients is used. The technology for producing an alloy of the proposed composition consists in melting the carbon-manganese mixture of high-carbon metallized pellets, adding silicon to silicon melt to the melt. (75% Si), vanadium (45% V), boron (8% B). Metallic tin (98% Su) silico-capsules (45% 8.1.20% C.-i) are introduced into the ladle before pouring.

33

Расчет шихты осуществл етс с учето усвоени кремни , олова и ванади на уровне 85-90%, кальци и бора на уровне 80-85Z.The charge calculation is carried out taking into account the absorption of silicon, tin and vanadium at the level of 85-90%, calcium and boron at the level of 80-85Z.

Образцы дл испытани заливают в сухую песчаную форму. Испытани на жаростойкость провод т при 800 С. Составы сплавов и результаты исследовани представлены в таблице.Test specimens are poured into a dry sand mold. The tests for heat resistance were carried out at 800 C. The compositions of the alloys and the results of the study are presented in the table.

357884357884

Как видно из таблицы, дополнитшгр ный ввод в сплав кальци , олова, бора и свинца существенно повышает окалиностойкость.As can be seen from the table, the addition of calcium, tin, boron, and lead to the alloy significantly increases the oxidation resistance.

5 Предлагаемый состав чугуна целесообразно использовать дл изготовлени котлов, котельных ydraHOBOK. Расчетный экономический эффект от внедрени объекта только на одном 10 заводе составит 19 тыс.руб.5 The proposed composition of cast iron is expedient to use for the manufacture of boilers, boiler ydraHOBOK. The estimated economic effect from the implementation of the facility at only one 10 plants will be 19 thousand rubles.

СреднийAverage

ИзвестныйFamous

3,2 4,25 0,223.2 4.25 0.22

Продолжение таблицыTable continuation

2,62.6

0,065 2,1 5,50.065 2.1 5.5