SU1276682A1

SU1276682A1 - Cast iron

Info

Publication number: SU1276682A1
Application number: SU853873264A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Бестужев; Семен Наумович Леках; Игорь Викторович Хорошко; Виктор Федорович Дурандин; Владимир Аронович Гольдштейн; Петр Витальевич Смирнов; Алексей Михайлович Федулов; Евгений Максимович Офицеров
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1986-12-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна, обладающего низкой склонностью к образованию усадочной рлКОЗИНЫ. Цель изобретени - уменьшение объема усадочной раковины. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении , мас.%: углерод 3,5-3,8; кремний 2,2-2,8; марганиц 0,2-0,4; магний 0,03-0,07; алюминий 0,005-0, церий 0,005-0,02; )исмут 0,003-0,008; железо остальное. Дополнительный. ввод в состав чугуич висмута обеспео S чил уменьшение объ-м i усадочной раковины в 1,4-5 раз. табл. СОThe invention relates to metallurgy and can be used in the production of castings from cast iron, which has a low tendency to form shrinkage. The purpose of the invention is to reduce the volume of the shrinkage cavity. New cast iron contains components in the following ratio, wt.%: Carbon 3.5-3.8; silicon 2.2-2.8; manganese 0.2-0.4; magnesium 0.03-0.07; aluminum 0.005-0, cerium 0.005-0.02; ) ismut 0.003-0.008; iron else. Additional. The introduction of bismuth into the composition of the pig iron ensured a 1.4–5 fold decrease in the volume of the shrinkage shell. tab. WITH

Description

Изобретение относитс к металлургии , в частности к разработке составов чугуна с низкой склонностью к образованию усадки.The invention relates to metallurgy, in particular to the development of cast iron compositions with a low tendency to form shrinkage.

Цель изобретени - уменьшение объема усадочной- раковины.The purpose of the invention is to reduce the volume of the shrink-hole.

Изобретение иллюстрируетс следующим примером.The invention is illustrated by the following example.

Обоснование выбранных пределов содержани компонентов. Justification of the selected content limits of the components.

Углерод в пределах 3,5-3,8% обеспечивает хорошие литейные и механические свойства сплава. Нижний предел 3,5% обуславливаетс необходимостью исключени структурно-свободного цементита в матрице чугуна и получени преимущественно ферритной металлической матрицы. Увеличение концентрации углерода вьшш 3,8% отрицательно сказываетс на форме и . величине графита, в толстостенных отливках может наблюдатьс флотаци графита.Carbon in the range of 3.5-3.8% provides good casting and mechanical properties of the alloy. The lower limit of 3.5% is due to the need to eliminate structurally free cementite in the cast iron matrix and to produce a predominantly ferritic metal matrix. Increasing the carbon concentration above 3.8% adversely affects the shape and. graphite size, float graphite can be observed in thick-walled castings.

Концентраци кремни 2,2-2,9% обеспечивает получение благопри тного сочетани пластических и проч .ностных свойств ВЧШГ. Нижний предел 2,2% исключает наличие цементита в отливках, превышение верхнего предела в сочетании с повышенным содержанием углерода отрицательно сказываетс на форме и размерах шаровидного графита, что ухудша--. ет механические свойства сплава.A silicon concentration of 2.2-2.9% provides a favorable combination of the plastic and strength properties of the HSG. The lower limit of 2.2% excludes the presence of cementite in castings, exceeding the upper limit in combination with a high carbon content adversely affects the shape and size of the nodular graphite, which is worse. em mechanical properties of the alloy.

Марганец в пределах 0,2-0,4% обеспечивает достаточное упрочнение металлической матрицы, при этом не наблюдаетс значительной перлитизации последней. Следовательно, выбранные пределы содержани марганца косвенно способствуют достижению цели изобретени .Manganese in the range of 0.2-0.4% provides sufficient hardening of the metal matrix, while no significant perlititization of the latter is observed. Consequently, the chosen manganese content limits indirectly contribute to the achievement of the objective of the invention.

Алюминий в пределах 0,005-0,01% сильный раскислитель. Химически св зывает растворенный в чугуне кислород . Включени окиси алюмини могут служить подложками дп карбида кремни и графита и тем самым усиливать эффект графитизирурощего модифицировани . Превьпиение верхнего предела 0,01% приводит к укрупнению включений, что ухудшает услови графитизации сплава, кроме того, могут по витьс (особенно в толстостенных отливках) окисные плены.Aluminum in the range of 0.005-0.01% is a strong deoxidizing agent. Chemically binds the oxygen dissolved in the iron. Alumina inclusions can serve as substrates dp for silicon carbide and graphite and thereby enhance the effect of graphitization and further modification. The excess of the upper limit of 0.01% leads to the enlargement of inclusions, which worsens the conditions of graphitization of the alloy; in addition, oxide films may appear (especially in thick-walled castings).

Церий в пределах 0,005-0,02% вызвает интенсивное замутнение расплава путем создани большего количест76682Cerium in the range of 0.005-0.02% causes intense melt turbidity by creating a larger amount76682

ва подложек дл карбида кремни и графита в виде оксисульфидоп. Кроме того, в указанных пределах церий улучшает форму графита, нивелируетwa substrates for silicon carbide and graphite in the form of oxysulfidop. In addition, within the specified limits, cerium improves the shape of graphite, levels out

5 некоторое отрицательное вли ние висмута на форму графита. Превышение верхнего предела приведет к перемодифицированию сплава (вплоть до по влени цементита) и повышению склон10 ности сплава к усадке.5 some negative effect of bismuth on the form of graphite. Exceeding the upper limit will lead to a re-modification of the alloy (up to the appearance of cementite) and an increase in the tendency of the alloy to shrink.

Висмут (оптимальное содержание установлено экспериментально) - эффективный поверхностно-активный элемент. Нижний 0,003% предел уста15 новлен исход из необходимости образовани достаточного по величине адсорбированного уровн на поверхности центров графитизации. Превышение верхнего уровн (0,008%) может при20 вести к обратному эффекту. Растущее включение графита полностью блокировано , в результате сплав закристаллизуетс по метастабильной диаграмме с максимальной объемной усадкой.Bismuth (optimal content established experimentally) is an effective surface-active element. The lower 0.003% limit is established on the basis of the need to form a sufficiently large adsorbed level on the surface of the graphitization centers. Excess of the upper level (0.008%) may lead to the opposite effect. The growing incorporation of graphite is completely blocked, with the result that the alloy crystallizes in a metastable diagram with maximum volume shrinkage.

25 Кроме того, превышение содержани висмута больше 0,008% резко ухудшает форму графита.25 In addition, an excess of bismuth content greater than 0.008% sharply worsens the shape of graphite.

Пример. Чугуны известного и предлагаемого составов (см. табли30 цу) выплавл ли в силитовой печи, модифицировали при 1400 С железокре .мниймагниевой лигатурой (магний 7,5-8,0%) и затем после п тиминутной выдержки заливали в технологи35 ческую пробу на усадку. Вторичное модифицирование проводили ФС75 в количестве 0,5%. Висмут при получении предлагаемого состава ввод т в смеси с ферросилицием. Технологичес40 ка проба выполн лась в виде конуса (угол 90), объем пробы 76,61 см . Конусную пробу запивали в графитовый кокиль. Определ лс объем концентрированной усадочной раковины.Example. The cast iron of the known and proposed composition (see table 30) was smelted in a sieve furnace, modified at 1400 ° C with iron oxide and magnesium alloy (magnesium 7.5-8.0%) and then, after five minutes exposure, was poured into a technological sample for shrinkage. Secondary modification was performed with PS75 in the amount of 0.5%. Bismuth upon receipt of the proposed composition is introduced in a mixture with ferrosilicon. The technological sample was made in the form of a cone (angle 90), the sample volume was 76.61 cm. Conical sample was washed down in a graphite chill. The volume of the concentrated shrinkage shell was determined.

Л5 Результаты испытаний приведены в таблице.L5 The test results are shown in the table.

Как видно из таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна висмута обеспечивает пО сравнению с известным , уменьшение объема концентрированной усадочной раковины.As can be seen from the table, the additional input of bismuth into the composition of cast iron provides, in comparison with the known, a decrease in the volume of the concentrated shrinkage shell.

Claims

Invention Formula

5 $ Cast iron for castings containing carbon, silicon ;, manganese, magnesium, aluminum, cerium and iron, so that with the aim of

31276682

reduce the volume of the shrinkage shell, it additionally contains bismuth in the following ratio, wt.%:

Carbon3.5-3.8 jj

Silicon2.2-2.8

0.2-0.4 0.03-0.07 0.005-0.010 0.005-0.020 0.003-0.008 Ostal} Yue