SU1186684A1 - Высокопрочный чугун - Google Patents

Abstract

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, магний, алюминий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  -окалиностойкос .ти, он дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении ингредиентов , мае. %: 3,2-3,5 Углерод 2,3-2,9 Кремний 0,15-0,4 Марганец 0,1-0,3 Медь 0,04-0,07 Магний 0,4-0,9 Алюминий 0,025-0,11 Цирконий (Л Остальное Железо

Description

9) Изобретение относитс  к металлургии , а именно к составам высокопрочных чугунов, и может быть использовано при производстве отве ственных нагруженных деталей автом билей и тракторов. Цель изобретени  - повышение окалиностойкости. Плавки провод т в 60-килограммо вой индукционной печи с кислой фут ровкой. В качестве шихтовых-матери алов примен ют литейный чугун, соб ственный возврат, ферросплавы магн ферросиликоцирконий (30% Si, 35% Zr), технический алюминий (98% А1) электролитическую медь (99% Си). Окалиностойкость определ ют по раз нице масс образца до и после вьщерж ки при 920 С в течение 4 ч, В таблице приведены сосглв и свойства сплавов. Введение в состав чугуна циркони способствует повьплению дисперсности структуры чугуна. Он вызывает измельчение и одновременно увеличивает количество включений шаровидного графита, что в свою очередь повьш1ает механические свойства чугу на, особенно ударную в зкость. Н  жний предел по содержанию циркони  (0,025%) ограничен тем, что при наличии в составе менее 0,025% его вли ние на измельчение металлической основы чугуна и включений графита слабо про вл етс . Увеличение циркони  СБЬШ1е 0,11% приводит к по  лению перричных карбидов, что отрицательно сказьшаетс  на ударной в зкости материала. Магний обеспечивает получение шаровидного графита и высоких механических свойств. При содержании ма ни  менее 0,04% в структуре наблюда ютс  включени  пластинчатого и вермикул рного графита. Ввод магни  более 0,07% нерационален, так как ухудшаетс  форма графита (эффект перемодифицировани ) увеличиваетс  расход модификатора и количество вредных газовьщелений при мсдифицир вании. Дл  получени  высокой плас4 тичности сплава содержание марганца в нем ограничено в пределах 0,150 ,4%. Увеличение концентрации кремни  (2,3-2,9%) способствует кристаллизации сплава по стабильной диаграмме состо ни , без структурно-свободных карбидов. Нижний предел по кремнию 2,3% установлен, исход  из требований исключени  отбела в отливках . При содержании кремни  более 2,9% наблюдаетс  резкое снижение пластических свойств ВЧШГ за счет легировани  феррита кремнием. Алюминий снижает склонность сплава к кристаллизации по метастабильной диаграмме. Концентраци  алюмини  менее 0,4% не обеспечивает получени  высоких и стабильных прочностных характеристик . Верхний предел по апюминию до 0,9% ограничен исход  из того , что при содержании алюмини  бо- лее 0,9% заметно ухудшаютс  технологические свойства - уменьшаетс  жидкотекучесть, возрастает склонность расплава к пленообразованию, в результате чего использовать такой чугун при изготовлении тонкостенных отливок не представл етс  возможным . Дл  получени  благопри тного сочетани  прочности и ударной в зкости сплава содержание меди выбрано в пределах от 0,1-0,3%. Медь упрочн ет матрицу, при этом содержание ее до 0,3% полностью не перлитизирует матрицу , что позвол ет получать высокзгю ударную в зкость. Концентраци  примесей , серы до 0,06% и фосфора до 0,1%, установлена исход  из необХодимости обеспечени  шаровидной формы графита и получени  более высоких и равномерных свойств в сложных разностенных отливках. Цирпконий энергично соедин етс  в жидком чугуне с серой и св зывает ее в тугоплавкие соединени , что приводит к снижению ударной в зкости. Структура предлагаемого чугуна имеет-феррито-перлитную металлическую матрицу и шаровидные включени  графита правильной формы.

51186684 .

Как видно из таблицы, предлагав- мйческий эффект от применени  предмый сплав обеспечивает высокую латаемого состава чугуна дл  отокалиностойкость в отливках при со- ливок, работающих в т желонагрудержании серы в исходном расплаве на5 женных услови х, составит 87 тыс.руб. уровне 0,02-0,06%. Ожидаемый эконо- в год на одном заводе.

Claims (2)

1. ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, магний, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения окалиностойкос ти, он дополнительно содержит цирко ний при следующем соотношении ингредиентов, мае.

   Углерод Кремний Марганец Медь Магний Алюминий Цирконий Железо %:

   3.2- 3,5
2. 2.3- 2,9 0,15-0,4

   0,1-0,3 0,04-0,07

   0,4-0,9 0,025-0,11 Остальное

   1 1186684