SU1337434A1 - Cast iron with specific graphite - Google Patents
Cast iron with specific graphite Download PDFInfo
- Publication number
- SU1337434A1 SU1337434A1 SU864007971A SU4007971A SU1337434A1 SU 1337434 A1 SU1337434 A1 SU 1337434A1 SU 864007971 A SU864007971 A SU 864007971A SU 4007971 A SU4007971 A SU 4007971A SU 1337434 A1 SU1337434 A1 SU 1337434A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- iron
- wear resistance
- calcium
- manganese
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области металлургии, в частности к износостойким чугунам с вермикул рным графитом дл производства корпусных раз- ностенных отливок. Целью изобретени вл етс повышение твердости, износостойкости и вьфавнивание структуры в сечени х разностенных отливок.Предложенный чугун содержит, мас.%: углерод 3,2-3,6; кремний 2,6-3,0; марганец 1,0-2,0; хром 0,05-0,25; никель 0,2- 0,6; титан 0,02-0,08; алюминий О ,01- 0,05; РЗМО,1-0,15; бор 0,04-0,08; кальций.О,005-0,05; барий 0,005-0,02; железо остальное. Использование пред- с ложенного чугуна позвол ет повысить твердость чугунов на 20-30 ед. по Бринеллю, износостойкость на 15-20%. 2 табл. (Л со со 4:: СО 4The invention relates to the field of metallurgy, in particular to wear-resistant cast iron with vermicular graphite for the production of shell-type wall castings. The aim of the invention is to increase the hardness, wear resistance and penetration of the structure in the sections of differential castings. The proposed cast iron contains, in wt.%: Carbon 3.2-3.6; silicon 2.6-3.0; manganese 1.0-2.0; chromium 0.05-0.25; Nickel 0.2-0.6; titanium 0.02-0.08; aluminum O, 01- 0.05; REMO, 1-0.15; boron 0.04-0.08; Calcium. O, 005-0.05; barium 0.005-0.02; iron else. The use of the proposed cast iron makes it possible to increase the hardness of the cast irons by 20-30 units. according to Brinell, wear resistance by 15-20%. 2 tab. (L with so 4 :: CO 4
Description
Изобретение относитс к металлур- гни, в частности к изысканию износостойких чугунов с- вермикул рным графитом , облад аюпщх требуемым уровнем механических и технологических свойст в литом состо нии дл производства корпусных разностенных отливок, например , дл металлорежущих станков, работающих в услови х трени скольжени со смазкой.The invention relates to metallurgy, in particular to the search for wear-resistant cast irons with vermicular graphite, possessing the required level of mechanical and technological properties in a molten state for the production of case differential castings, for example, for metal-cutting machines operating under conditions of sliding friction lubricant.
Целью изобретени вл етс повышение твердости, износостойкости и выравнивание структуры в сечени х разностенных отливок.The aim of the invention is to increase the hardness, wear resistance and leveling of the structure in the sections of differential castings.
Предложенный чугун, преимущественно дл отливок с толщиной стенок 20- 100 мм, содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, алюминий , РЗМ, бор, барий, кальций и железо при следующем соотношении компонентов , мас.%:The proposed cast iron, mainly for castings with a wall thickness of 20-100 mm, contains carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, titanium, aluminum, rare-earth metals, boron, barium, calcium and iron in the following ratio of components, wt.%:
УглеродCarbon
КремнийSilicon
МарганецManganese
ХромChromium
НикельNickel
ТитанTitanium
Алюминий РЗМ Бор Кальций Aluminum RZM Bor Calcium
Барий Чугун вBarium cast iron in
качествеquality
3,2-3,6 2,6-3,03.2-3.6 2.6-3.0
1,0-2,0 0,05-0,251.0-2.0 0.05-0.25
0,2-0,6 0,02-0,080.2-0.6 0.02-0.08
0,01-0,05 0,1-0,15 0,04-0,08 О,005-0,05 0,005-0,02 примесей может серу - до0.01-0.05 0.1-0.15 0.04-0.08 O, 005-0.05 0.005-0.02 impurities can sulfur - to
содержать фосфор до 0,1%, 0,015%.contain phosphorus up to 0.1%, 0.015%.
Химический состав сплавов приведен в табд. 1.The chemical composition of the alloys is given in tab. one.
Углерод в пределах 3,2-3,67, обеспечивает хорошие литейные и механические свойства чугуна. Нижний предел углерода обуславливаетс необходимостью исключени структурно-свободных карбидов в сплаве. Увеличени концентрации углерода свьше 3,6% ухудшает форму включений графита. Таким образом, концентраци углерод 3,2-3,6% вл етс оптимальной.Carbon in the range of 3.2-3.67, provides good casting and mechanical properties of cast iron. The lower limit of carbon is due to the need to exclude structurally free carbides in the alloy. Increasing the carbon concentration above 3.6% worsens the shape of the graphite inclusions. Thus, a carbon concentration of 3.2–3.6% is optimal.
Концентраци кремни 2,6-3,0% спсобствует кристаллизации сплава по стабильной диаграмме состо ни без структурно-свободных карбидов и обепечивает хорошие литейные и механические свойства чугуна. Нижний предел по кремнию установлен исход из требований исключени отбела в отливках , толщиной 20 мм. верхнего предела кремний несколько снижаеA silicon concentration of 2.6-3.0% facilitates solidification of the alloy according to a stable state diagram without structurally free carbides and ensures good casting and mechanical properties of cast iron. The lower limit for silicon is set on the basis of the requirements for eliminating chill in castings with a thickness of 20 mm. the upper limit of silicon is somewhat lower
пластические и прочностные свойства чугуна.plastic and strength properties of cast iron.
Введение в состав РЗМ цериевой группы в количестве 0,1-0,15% способствует получению графита вермику- л рной формы. Нижний предел содержани РЗМ обусловлен необходимостью раскислени и частичной десульфура- ции, что способствует получению вер- микул рной формы графита. Верхний предел ограничеи возрастанием склонности чугуна к отбелу и увеличением доли шаровидного графита.The introduction of the cerium group in the REM in an amount of 0.1-0.15% contributes to obtaining vermicular graphite. The lower limit of the content of rare-earth metals is due to the need for deacidification and partial desulfurization, which contributes to the formation of the vertical form of graphite. The upper limit is limited by an increase in the tendency of pig iron to chill and an increase in the proportion of spherical graphite.
00
Алюминий в количестве 0,01 - 0,05% ввод т с целью дополнительного раскислени расплава чугуна , повышени стабильности образовани вермикул рного графита и снижени склонности чугуна к отбелу. Верхний предел содержани алюмини выбран из услови оптимального вли ни его как графитизирующего и де- 5,сфероидизирующего элемента. Введение алюмини в расплав чугуна вьше установленного предела приводит к образованию окисной пленки алюмини ,.что снижает технологические свойства чу- 0 Гуна. Введение алюмини ниже 0,01% практически не оказывает заметного вли ни на структуру чугуна.Aluminum in an amount of 0.01-0.05% is introduced to further deoxidize the molten iron, increase the stability of the formation of vermicular graphite and reduce the tendency of the iron to chill. The upper limit of the aluminum content is chosen from the condition of its optimal influence as a graphitizing and de-5, spheroidizing element. The introduction of aluminum into the molten iron above the established limit leads to the formation of an oxide film of aluminum, which reduces the technological properties of black guna. The introduction of aluminum below 0.01% has practically no noticeable effect on the structure of cast iron.
Содержание титана 0,02-0,08% в чугуне способствует улучшению и ста- g бильному получению вермикул рной формы графита. Введение в чугун титана выше установленного предела может привести к образованию пластинчатого графита и снижению механических свойств.The titanium content of 0.02–0.08% in cast iron contributes to the improvement and stable formation of the vermicular form of graphite. Introduction of titanium to cast iron above a set limit can lead to the formation of lamellar graphite and a decrease in mechanical properties.
Дл обеспечени высокой твердости и износостойкости предлагаемого чугуна по сравнению с известным в его составе содержатс легирующие элементы: хром, никель, марганец, бор.In order to ensure high hardness and wear resistance of the proposed cast iron in comparison with the known composition, alloying elements are contained in its composition: chromium, nickel, manganese, boron.
Содержание } :рома 0,05-0,25% в чугуне выбрано из следующих условий: нижний предел обеспечиваетс обычно при плавке чугуна на любых шихтовых материалах, а верхний предел установлен дл обеспечени повышени твердости и износостойкости чугуна и получени без отбела отливок толщиной 20 мм.Content}: 0.05-0.25% rum in cast iron is selected from the following conditions: the lower limit is usually provided when smelting cast iron on any charge materials, and the upper limit is set to ensure an increase in the hardness and wear resistance of the cast iron and to produce 20 mm thick without chill .
Концентраци никел 0,2-0,6% способствует повышению твердости и износостойкости чугуна, -а также выравниванию металлической основы в разно- стенных отливках. Введение никел вA nickel concentration of 0.2–0.6% contributes to an increase in the hardness and wear resistance of cast iron, as well as to the alignment of the metal base in different castings. Introduction of nickel into
00
5five
00
5five
этих пределах оказывает наиболее сильное вли ние на структуру и механические свойства чугуна. Дальнейшее увеличение введени никел нецелесообразно с экономической точки зрени These limits have the strongest effect on the structure and mechanical properties of cast iron. A further increase in nickel introduction is impractical from an economic point of view.
Содержание марганца в чугуне 1,0- 2,0% выбрано с учетом обеспечени по- вьшенного содержани перлита в металлической матрице дл повышени твердости и износостойкости. Как известно , при содержании марганца более 1,0% его вли ние на структуру чугуна достаточно интенсивно, при введении марганца более 2,0% кристаллизаци чугуна протекает со значительным выделением структурно-свободных карбидов , которые нельз устранить - за счет введени графитизирующих элементов.The manganese content in the pig iron is 1.0-2.0% selected in view of ensuring the high content of perlite in the metal matrix to increase hardness and wear resistance. As is known, when the content of manganese is more than 1.0%, its influence on the cast iron structure is quite intense. When manganese is introduced to more than 2.0%, the cast iron crystallization proceeds with a significant release of structurally free carbides that cannot be eliminated due to the introduction of graphitizing elements.
Введение бора в чугун, содержа- щий легирующие элементы (марганец, хром, никель) в количестве 0,05-0,08% способствует перлитизации металлической матрицы чугуна и повышает равномерность ее распределени по сечению разностенных отливок, что позвол ет повысить твердость и износостойкость чугуна. При концентрации бо ра более 0,08% повьш1аетс отбел чугуна, который нельз устранить за счет введени графитизирующих модификаторов, содержащих Ва, Са, А1. При концентрации бора менее 0,04% его вли ние на структуру и свойства чугуна незначительно.The introduction of boron in cast iron containing alloying elements (manganese, chromium, nickel) in an amount of 0.05-0.08% contributes to the perlithization of the metal matrix of cast iron and increases the uniformity of its distribution over the cross section of differential castings, which allows to increase the hardness and wear resistance of cast iron . When the concentration of boron is more than 0.08%, chill iron is picked up, which cannot be eliminated due to the introduction of graphitizing modifiers containing Ba, Ca, A1. When the boron concentration is less than 0.04%, its effect on the structure and properties of cast iron is insignificant.
Барий при концентрации 0,005-0,02% способствует кристаллизации чугуна без структурно-свободного цементита в тонкостенных отливках и повьш1ает равномерность распределени металлической матрицы по сечению разностен- ных отливок. Повышение данного предела содержани бари приводит к обратному эффекту, т.е. барий способствует образованию свободных карбидов, а введение„его в чугун ниже 0,005% су- ществейно не измен ет структуру и свойства чугуна.Barium at a concentration of 0.005-0.02% contributes to the crystallization of cast iron without structurally free cementite in thin-walled castings and increases the uniformity of distribution of the metal matrix over the cross section of differential castings. Increasing this limit of barium content leads to the opposite effect, i.e. Barium promotes the formation of free carbides, and the introduction of it into cast iron below 0.005% does not substantially change the structure and properties of cast iron.
Кальций при концентрации 0,005- 0,05% способствует улучшению верми- . кул рной формы графита, повышает ста- бильность процесса модифицировани чугуна. При введении кальци выше 0,05% ухудшаетс его усвоение жидким чугуном и способствует образованию неметаллических включений, которые снижают механические Свойства чугуна.Calcium at a concentration of 0.005-0.05% improves vermi-. Cluster forms of graphite, increases the stability of the process of modifying pig iron. With the introduction of calcium above 0.05%, its absorption by liquid iron deteriorates and contributes to the formation of non-metallic inclusions, which reduce the mechanical properties of the iron.
Введение кальци ниже 0,005% не оказывает существенного вли ни на структуру и свойства чугуна.The introduction of calcium below 0.005% does not significantly affect the structure and properties of cast iron.
10ten
1515
7434474344
Структура предлагаемого чугуна имеет перлитно-ферритную метапличес- кую матрицу и компактные включени вермикул рного графита.The structure of the proposed iron has a pearlitic-ferritic metaplastic matrix and compact inclusions of vermicular graphite.
Пример. Плавку чугуна проводили в высокочастотной индукционной печи с кислой набивной футеровкой емкостью тигл 60 кг. В качестве исходных материалов использовали: линейные и передельные чушковые чугуны , отходы углеродистой стали. Дл обеспечени требуемого химического состава в расплав чугуна при температуре не ниже 1450°С вводили ферросплавы: ферросилиций ФС 45, ферромарганец ФМн 75, ферробор ФБ 17, ферроникель литейный ФН 6, ферротитан ФТи 30, алюминий АВ 98.Example. Melting of cast iron was carried out in a high-frequency induction furnace with an acid stuffed lining with a crucible capacity of 60 kg. As the source materials used: linear and pig iron pigs, waste carbon steel. In order to ensure the required chemical composition, ferroalloys were introduced into the molten iron at a temperature not lower than 1450 ° C: ferrosilicon FS 45, ferromanganese FMN 75, ferroboron FB 17, ferronickel foundry FN 6, ferrotitanium Fti 30, aluminum AB 98.
Дл получени вермикул рной формы графита в чугуне проводили сфероиди- зирующее модифицирование. При 1450- 1480 С на зеркало металла в печи вводили 0,8-1,0% модификатора ФС 30 РЗМ ЗОБ фракцией 2-15 мм и замешивали ег в расплав чугуна до полного растворени .Spheroidizing modification was carried out in order to obtain the vermicular form of graphite in cast iron. At 1450-1480 C, 0.8-1.0% of the modifier FS 30 REM GOF was introduced into the metal mirror in the furnace with a fraction of 2-15 mm and kneaded it into the molten iron until complete dissolution.
Дл снижени отбела чугуна в тонких сечени х отливок расплав чугуна перед заливкой в формы подвергалс графитизирующему модифицированию в ковше при 1380-1400°С. При этом дл известного состава чугуна в качестве модификатора примен ли ферросилиций ФС 75, а дл предлагаемого чугуна - силикокальций СК 20 и ферросилиций с барием ФС 60 Ба 22.To reduce the chill off of the cast iron in thin sections of castings, the molten cast iron before pouring into the molds was subjected to graphitizing modification in the ladle at 1380-1400 ° C. At the same time, ferrosilicon FS 75 was used as a modifier for the known composition of cast iron, and silico-calcium SC 20 and ferrosilicon with barium FS 60 BA 22 were used for the proposed pig iron.
Дл получени опытных образцов: клин на отбел, трефа разностенных образцов сечением 20 г- 20, 60 60, 100 100 мм и длиной 300 мм, заливали литейные формы известным и предлагаемым чугуном.To obtain prototypes: a wedge on a chisel, a trefoil of differential samples with a cross section of 20 g - 20, 60 60, 100 100 mm and a length of 300 mm, the casting molds were cast with known and proposed cast iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864007971A SU1337434A1 (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Cast iron with specific graphite |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864007971A SU1337434A1 (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Cast iron with specific graphite |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1337434A1 true SU1337434A1 (en) | 1987-09-15 |
Family
ID=21216503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864007971A SU1337434A1 (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Cast iron with specific graphite |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1337434A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556447C1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-07-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
RU2659534C1 (en) * | 2017-12-05 | 2018-07-02 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
-
1986
- 1986-01-14 SU SU864007971A patent/SU1337434A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 924146, кл. С 22 С 37/00, 1982. Авторское свидетельство СССР № 933778, кл. С 22 С 37/10, 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556447C1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-07-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
RU2659534C1 (en) * | 2017-12-05 | 2018-07-02 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1337434A1 (en) | Cast iron with specific graphite | |
US4224064A (en) | Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron | |
SU1724716A1 (en) | Cast iron for metallic forms | |
RU2040575C1 (en) | Modifying agent for cast iron | |
GB2039301A (en) | Slow fade inocculant and a process for the inocculation ofmolten cast iron | |
RU2101379C1 (en) | Antifriction cast iron | |
SU836187A1 (en) | Cast iron | |
SU1765238A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1090751A1 (en) | Cast iron | |
SU1700082A1 (en) | Complex modifying additive | |
SU931784A1 (en) | Cast iron | |
SU1705395A1 (en) | Cast iron | |
SU1275057A1 (en) | Inoculant for intramould treatment of cast iron | |
SU1700086A1 (en) | Cast iron | |
SU1475964A1 (en) | Cast iron | |
Naro et al. | Elimination and Neutralization of Boron in Ductile Irons | |
SU1668455A1 (en) | Cast iron | |
SU1468953A1 (en) | Iron alloying composition | |
SU1289905A1 (en) | Cast iron | |
SU1752819A1 (en) | Antifriction cast iron | |
SU1712450A1 (en) | Cast iron | |
SU1027264A1 (en) | Cast iron | |
SU1155625A1 (en) | Multiple modifier for gray iron | |
SU1359328A1 (en) | High-strength cast iron | |
SU1723176A1 (en) | Alloy for cast iron alloying |