SU1154367A1 - Ковкий чугун - Google Patents

Abstract

КОВКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий. алюминий и железо отличающийс  тем, что, с целью повышени  удароустойчивости и демпфирующей способности,он дополнительно содержит редкоземельные элементы, бориды кальци  и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2,3 - 2,9 Углерод 0,8 - 1,5 Кремний 0,3 - 0,7 Марганец Ванадий 0,03-0,4 0,01 - 0,03 Алюминий Редколемельные 0,003 - 0,03 элеме гты 0,002 - 0,08 Бориды кальци  0,002 - 0,01 Цинк Железо Остальное (Л

Description

СП

4

00 О5

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов ферритных ковких чугунов дл  литых.деталей машин, работающих в услови х динамических нагрузок, и дл  технологической оснастки.

Известен ковкий чугун Л, содержащий следующие компоненты, мас.%: Углерод2,7-3,9

Кремний 2,4-3,0

Марганец0,3 - 0,5

Медь1,0-1,5

Ванадий0,1 - 0,5

Железо и технологические примеси Остальное Известный чугун имеет низкие удароустойчивость и демпфирующую способность.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  чугун 2 , содержащий, нас.%:

Углерод2,5-2,9

Кремний0,8-1,2

Марганец0,3 - 0,6

Алюминий0,02 - 0,025

Ванадий0,032 - 0,524

ЖелезоОстальное

Известный чугун имеет недостаточные удароустойчивость и демпфирующую способность при повторно-переменных нагрузках.

Цель изобретени  - повьвиение удароустойчивости и демпфирующей способности ковкого чугуна.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ковкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий , ванадий и железо, дополнительно содержит редкоземельные металлы, бориды кальци  и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

2,3 - 2,9

Углерод

0,8 - 1,5

Кремний

0,3 - 0,7

Марганец

0,03 - 0,4

Ванадий

0,01 - 0,03

Алюминий

Редкоземельные

0,003 - 0,03

металлы 0,002 - 0,08

Бориды кальци  0,002 - 0,01

Цинк Остальное

Железо Редкоземельные металлы (РЗМ) враны как эффективные микролегирующие добавки, способствующие повышению удароустойчивости и предела текучести на срез, оказывающие вл ние на измельчение углерода отжига. Минимальна  (0,003%) концентраци  их обеспечивает заметное повьшение удароустойчивости и измельчени  структуры отливок, а максимальна  (0,03%) концентраци  может быть рекомендована дл  отливок с толщиной стенок более 40 мм. При повышении концентрации РЗМ более 0,03% снижаетс  ударна  в зкость.

Бориды кальци  при концентрации 0,002 - 0,08% измельчают структуру сплава,  вл  сь центрами кристаллизации , повышают удароустойчивость, способству  равномерности свойств чугуна в отливках. При концентрации боридов кальци  более 0,08% отмечаетс  снижение удароустойчивости и динамической прочности. При содержании их до 0,002% вли ние на свойства чугуна в отливках сказываютс  мало

Цинк введен как эффективна  отбеливающа  добавка, способствующа  повышению демпфирующей способности при концентрации 0,002 - 0,01%. При увеличении концентрации цинка более 0,01% про вл етс  хрупкость отливок в литом состо нии.

пример. Плавки чугунов осуществл ют дуплекс-процессом вагранка - дугова  электропечь. Температура чугуна при выпуске из вагранки 1700 К, а температура чугуна перед выпуском из дуговой электропечи 1750 1780 К. Микролегирование и модифицирование расплавов производитс  в разливочных ковшах перед заливкой чуГуна в сырые формы. Модифицизрование расплава алюминием, РЗМ, боридами кальци  и цинком производ т в разливочных ковшах при 1700-1730 К. Заливку :чугуна в песчано-глинистые формы производ т при 1640-1680 К. Дл  проведени  испытаний отливают технологические пробы, цилиндрические 16 мм образцы, и ОТ.ПИВКИ, подвергаищиес  в процессе эксплуатации изгибу и повторно-переменным нагрузкам.

В табл. 1 приведены химические составы ковких чугунов; а табл. 2 механические свойства.

Дл  проведени  испытаний используют отливки, образцы и технологические пробы после их отжига в течение 12ч..

При проведений испыта1 ий на демпфирующую способность в качестве эталона используют высокопрочный чугун

31154367

марки ВЧ 42-12, Определение угла загиба до по влени  трещины проводитс  в соответствии с ГОСТом 14019-68. Как видно из табл. 2, предложен- ; предложенного ковкого чугуна состаный ковкий чугун обладает более /

высокими показател ми ударно-усталостной прочности и демпфирующей способности, чем известный. Экономический эффект от использовани 

вит 12,4-37 руб. на 1 т годного лить ,

Таблица 1

Известный 205

487

5,1 0,39 ПредлагаТаблица 2

28

1,74

110

Claims (1)

1. КОВКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, алюминий и железо отличающийся тем, что, с целью повышения удароустойчивости и демпфирующей способности,он дополнительно содержит редкоземельные элементы, бориды кальция и цинк при следующем соотношении компонентов, мас..%:

   Углерод 2,3 - 2,9 Кремний 0,8- 1,5 Марганец 0,3 - 0,7 Ванадий 0,03- -0,4 Алюминий 0,01 - 0,03 Редкоземельные элементы 0,003 - 0,03 Бориды кальция 0,002 - 0,08 Цинк 0,002 - 0,01 хО Железо Остальное (О С

   Сл hU

   GO м

   >