SU1157117A1 - Ковкий чугун - Google Patents

Abstract

КОВКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, алюминий и железо, отличающий с   тем, что, с целью повьшени  механических свойств, он дополнительно содержит нитриды титана, кальций и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.1: 2,3-2,9 Углерод 0,8-1,5 Кремний 0,3-0,7 Марганец 0,12-0,84 Молибден 0,01-0,03 Алюминий 0,12-0,35 Нитриды титана 0,03-0,08 Кальций 0,002-0,01 Цинк Остальное Железо (Л

Description

ел

ч1 Изобретение относитс  к металлУ гии, в частности к ковким чугунам, используемым дл  лить  деталей машин и оснастки, работающих в услоВИЯХ повторно-переменных нагрузок и при раст жении - сжатии. Известен ковкий чугун l, содержащий , мас,%: Углерод 2,6-2,8 Кремний1,8-2,0 Марганец -.0,3-0,5 Алюминий 0,01 СераНе более 0,03 ФосфорНе более.О,12 МагнийДо 0,3 ЖелезоОстальное Структура этого чугуна в отливках: феррит и шаровидный углерод отжига. Удароустойчивость и демпфи рующа  способность этого чугуна не достаточные, что снижает сопротивл емость чугуна повторно-переменным нагрузкам и выносливость в усл ви х раст жени  - сжати . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному  вл етс  ковкий чугу содержащий мас.%: Углерод 2,5-2,9 Кремний0,9-1,3 Марганец 0,3-0,6 Алюминий 0,020-0,025 Молибден , 0,48-0,84 ЖелезоОстальное Известный чугун может содержать технологические примеси, мас.%: сера до 0,18, фосфор до 0,20, хром не более 0,08 2 . Однако отмечаетс  низка  выносливость известного чугуна при раст женин - сжатии (90-105 МПа), что снижает эксплуатационную стойкость литых изделий. Недостатком известного чугуна  вл етс  низкий угол загиба до по влени  трещины. Цель изобретени  - повьшёние механических свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем, что ковкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибд алюминий и железо, дополнительно содержит нитриды титана, кальций и цинк при следующем соотношении ком понентов, мас.%: Углерод 2,3-2,9 Кремний . 0,8-1,5 Марганец 0,3-0,7 Молибден 0,12-0,84 А7ПОМИНИЙ 0,01-0,03 Нитриды титана 0,12-0,35 Кальций 0,03-0,08 Цинк0,002-0,01 Железо Остальное Вв-едение в чугун нитридов титана , кальци  и цинка в предлагаемых пределах позвол ет йовысить предел выносливости при раст5гжении - сжатии Т1 угол загибд до по влени  трещины . за счет измельчени  структуры литого металла и снижени  загр зненности границ зерен неметаллическими включени ми . При содержании нитридов титана более 0,35 % и кальци  более 0,08 % снижаютс  прочностные свойства и пластичность отливок, а при увеличении концентрации цинка более 0,01 % в литом состо нии повьппаетс  хрупкость литых изделий. При концентрации нитридов титана, кальци  и цинка ниже нижнего предела их вли ние на механические свойства про вл етс  слабо. Пример, Плавки чугунов провод т дуплекс-процессом вагранкадугова  или индукционна  электропечь с использованием шихты из литейных и передельных чугунов, возврата собственного производства, стального лома и ферросплавов. Вьшуск расплавленного металла из вагранки производ т при 1410-1430°С а перегрев до 1490-1530°С, процессы микролегировани , рафинировани  и доводки химического состава - в электропечах . Дл  десульфурации чугуна используют техническую кальцинированную соду. Модифицирование чугуна производ т в разливочных ковшах при 1430-1460 С, а разливку - в песчано-глинистые фор.мы . В табл. 1 приведены химические составы чугунов опытных плавок после графитизирующего отжига в течение 22 ч, в табл. 2 - механические свойства ковких чугунов в отливках, Угол загиба до по влени  трещины получен на образцах при испытании в соответствииС ГОСТ 14019-68. Как видно из табл, 2 предел выносливости при раст жении - сжатии и другие механические свойства у предложенного ковкого чугуна выше, чем у известного ковкого чугуна, что позвол ет более широко использовать ковкий чугун дл  лить  деталей ответственного назначени  в машино311571

строении и металлообработке. Промьшшенные испытани  отливок показали , что использование предлагаемого ковкого чугуна повьшает срок службы изделий в 1,32-1,45 раз в сравнении 5 с известным. Установлена возможность использовани  предпоженного ковкого чугуна дл  литых деталей технологиСостав

174ческой оснастки, которые изготавливаютс  из стали СТЗ, Ст.5 и др.

О Шдаемьй экономический эффект от использовани  предлагаемого ковкого чугуна за счет увеличени  надежности и долговечности деталей машин и технологической оснастки составл ет 8,7-36,5 руб. на тонну годного лить 

.Таблица 1

Извест1 ,2 0,5 0,02 0,6 ный2,67

Остальное

Таблица 2

Состав

Предел

Относительвыно&пиное удлинение , Z вости при раст жении , МПа

552

14 120 512 141 550

Продолжение табл.2

- 1 I

Свойства

Твердость

Угол заНВ гиба до по влени  тревонш, рад

185

1,65

30

1,48 172

15 26 1,52 187

Claims (1)

1. . КОВКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден,, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, он допол нительно содержит нитриды титана, кальций и цинк при тении компонентов, Углерод Кремний Марганец Молибден Алюминий Нитриды титана Кальций Цинк Железо следующем соотно— мас·%· 2,3-2,9 0,8-1,5 0,3-0,7 0,12-0,84 0,01-0,03 0,12-0,35 0,03-0,08 0,002-0,01

   Остальное