SU1289903A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к метал- лургю и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в УСЛОВИЯХ износа. Цель - улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости. Новый чугун содержит коьтоненты в следующем соотношении , мас.%: углерод 2,5-3,6; кремний 2,8-4,0; марганец 0,2-0,5; ванадий 2,0-3,4; медь 0,1-1,5; магний 0,04-0,06; РЗМ 0,03-0,1; фосфор 0,3- 2,5; стронций 0,05-0,10; железо - остальное . Дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронци  обеспечивает одновременное повышение жидкотекучести с 850 до 1130-1250 мм, снижение скорости износа с 5 до 1,1- 2,5 мг/мин и себестоимости 1 т отливок с 739 до 489-674 руб. за счет вывода никел  из состава чугуна. 1 табл. (Л to 00 со со

Description

1 12

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  отливок, работающих в услови х износа.

Цель изобретени  - улучшение жид- котекучести, износостойкости и снижение себестоимости.

Изобретение иллюстрируетс  примерами конкретного применени , в результате которых были полученные дан

ные сравнительного анализа свойств чугуна.

Выбор граничных пределов компонентов обусловлен следующим образом

При содержании углерода менее 2,5% отмечаетс  отбел чугуна, ухудшение обрабатываемости, снижение прочностных характеристик.

Содержание углерода выше 3,6% превышает предел растворимости его в предлагаемом чугуне. Избыток углерода вьздел етс  в виде включений, обуславливающих снижение прочностных характеристик.

При содержании в чугуне ванади  в пределах 2,0-3,4% образуютс  карбиды ванади , происходит упрочнение матрицы чугуна карбидами. При введении в чугун ванади  менее 2,0% износостойкость чугуна уменьшаетс  вследствие отсутстви  карбидов ванади  .

При содержании ванади  в чугуне более 3,4% износостойкость увеличиваетс  незначительно, но снижаетс  жидкотекучесть данного чугуна и значительно увеличиваетс  отбели- раемость и твердость.

Содержание в чугуне редкоземельных элементов в пределах 0,03-0,1% способствует мелкодисперсному равномерному распределению в нем структурных составл ющих перлита и цементита .. Кроме того, введение РЗМ в указанных пределах раскисл ет чугун очища  границы зерен от окислов, способству  тем самым как повышению жидкотекучести чугуна, так и его - прочности.

Присадки РЗМ, как инокулирующих элементов, одновременно вли ют на рост дополнительньш центров кристаллизации , измельча  зерно, и преп тствуют развитию зон транскристаллизации .

Введение в известный чугун РЗМ в количествах менее 0,03% существенного вли ни  на повьшение технологичеких свойств чугуна не оказывает, а содержание РЗМ выше 0,% нецелесообразно , так как приводит к значительному удорожанию чугуна без заметного повышени  его технологических свойств.

Содержание в чугуне 0,3-2,5% фосфора способствует более высокой износостойкости чугуна и жидкотеку

0

5

0

5

0

5

0

55

При содержании фосфора в чугуне менее 0,3% отмечаетс  снижение жидкотекучести и износостойкости.

При введении в чугун фосфора выше 2,5% ухудшаютс  прочностные свойства чугуна, увеличиваетс  его твердость .

Стронций введен в состав чугуна дл  повьш1ени  графитизирующей способности сплава, а также измельчени  эвтектических зерен металлической основы и сетки фосфидной эвтектики. Особенно эффективно совместное вли ние стронци  с РЗМ, обладающие высоким химическим сродством к кислороду и сере.

Дл  обеспечени  модифицирующего действи  стронци  остаточное его содержание в чугуне должно быть не ниже 0,05%.

Меньшее содержание этого элемента не обеспечивает образовани  дополнительных центров графитизации и не оказьгоает заметного вли ни  на количество и размер эвтектических зерен.

Содержание стронци  вьшГе верхнего предела (0,1%) вследствии ограниченной его растворимости в чугуне приводит к микроликвации данного элемента по границам зерен, снижению механических свойств и к значительному удорожанию чугуна.

Были изготовлены три плавки предлагаемого чугуна, два состава чугуна ниже нижнего и выше верхнего предела содержани  компонентов и состав чугуна-прототипа.

Чугун плавили в индукгщонной печи ЛПЗ-67, Дл  определени  жидкотекучести заливали спиральную пробу. . Износостойкость определ ли скоростью весового изнашивани  образца при трении скольжени  в паре с закаленным диском из стали 45.

Составы чугунов и результаты испытаний в сравнении с известным чугуном приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы,, дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и стронци  обеспечивает по сравнению с известным одновременное улучшение жидкотекучести, износостойкости и снижение себестоимости чугуна.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, ванадий, медь магний, редкоземельные элементы и железо, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  жидкотекучести и

   Составитель Н. Косторной Редактор Н.Киштулинец Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

   Заказ 7872/26Тираж 627Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   .Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   износостойкости и снижени  себестоимости , он дополнительно содержит фосфор и стронций при следующем соотношении компонентов, мас.%

   Углерод Кремний Марганец Ванадий Медь Магний

   Редкоземельные элементы Фосфор Стронций Железо

   2,5-3,6 2,8-4,0 0,2-0,5 2,0-3,4 0,1-1,5- 0,04-0,06

   0,03-0, 0,3-2,5 0,05-0,10 Остальное