SU1439148A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1439148A1
SU1439148A1 SU874263128A SU4263128A SU1439148A1 SU 1439148 A1 SU1439148 A1 SU 1439148A1 SU 874263128 A SU874263128 A SU 874263128A SU 4263128 A SU4263128 A SU 4263128A SU 1439148 A1 SU1439148 A1 SU 1439148A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
resistance
increase
hafnium
iron
Prior art date
Application number
SU874263128A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Михайлович Бондарев
Владимир Михайлович Михайловский
Валентин Михайлович Королев
Сергей Валентинович Киселев
Юрий Михайлович Шамов
Original Assignee
Белорусский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Политехнический Институт filed Critical Белорусский Политехнический Институт
Priority to SU874263128A priority Critical patent/SU1439148A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1439148A1 publication Critical patent/SU1439148A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и можег быть использовано |при производстве отливок, работающих в услови х высоких температур в газовой атмосфере. Цель изобретени  - повышение окалиностойкости и росто- устойчивости при нагреве до 700- 950 С и длительной вьщержке. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: С 3,2-3,6; Si 2,3-3,0; Мп 0,1-0,4; Мо 0,1-0,35; Rb 0,05-0,1; Ni 1-2,0; Са 0,001- 0,02; А1 0,5-0,9; Hf 0,06-0,38 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна А1 и Hf обеспечит повышение окалиностойкости в-1,5-3,8 раза и ростоустойчивости в 1,4-4,2 раза . 2 табл.3The invention relates to metallurgy and can be used in the production of castings operating under conditions of high temperatures in a gas atmosphere. The purpose of the invention is to increase the scaling resistance and growth stability when heated to 700-950 ° C and for a long time. New cast iron contains components in the following ratio, wt.%: C 3.2-3.6; Si 2.3-3.0; Mp 0.1-0.4; Mo 0.1-0.35; Rb 0.05-0.1; Ni 1-2,0; Ca 0.001-0.02; A1 0.5-0.9; Hf 0.06-0.38 and Fe else. Additional input to the composition of cast iron A1 and Hf will increase the oxidation resistance of 1.5-3.8 times and the resistance to 1.4-4.2 times. 2 table.3

Description

4;four;

соwith

;about

4i4i

ЮоYuo

Изобретение относитс  к метал.г1ур ги , Б частности к эазработ1;е составов чугуна дл  отливок, работаю цих в услови х длительного нагрева до температур 950 С в газовой атмосфере. Цель изобретени  - улучше 1ие ока- линостойкосги и ростоустойчивости при нагреве до температур 700-950 С и длительной выдерх ке.The invention relates to metallic iron, in particular, to the development of cast iron compositions for castings, operating in conditions of prolonged heating to temperatures of 950 ° C in a gas atmosphere. The purpose of the invention is to improve the quality of the glazing-resistant and high durability when heated to temperatures of 700-950 ° C and prolonged extrusion.

Выбор граничпь-х ггределов содержани  компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следумщим.The choice of boundaries for the content of components in the cast iron of the proposed composition is determined by the following.

Содержание углерода i кремни  выбирают исход  из требовани  необ- ходимой графитизации сплава. Нижние пределы по углероду (3,2 мас,%) и кремн1гю (2,3 мас,%) установлены дл  нcклю teни  отбела в отливках. чегие коннентрании углерода (до 3,6 мас.%) и кремни  (до 3,0 мас.%) способствует кристаллиз.ции расплава по стабильной диаграмме без структурно-свободных карбидов, Повышение кремни  (свыше 3,0 мае ,%) снижает пластичность чугуна вследствие легировани  последним феррита, что гфи эксплуатации отливок в услови х ударных нагрузок (например, колосниковые решетки) ведет к их поломке.Добавка , углерода свыше 3,6 мас.% приводит к флотации графита и созданию рыхлот внутри отливок, которые инидиир лот окисление ме галла.The carbon content i of silicon is chosen on the basis of the required graphitization of the alloy. The lower limits for carbon (3.2 wt.%) And silica (2.3 wt.%) Are set to chill in castings. The carbon carbon concentrations (up to 3.6 wt.%) and silicon (up to 3.0 wt.%) contribute to the crystallization of the melt according to a stable diagram without structurally free carbides. Increasing silicon (over 3.0 May,%) reduces the ductility cast iron due to the latter alloying of ferrite, which, when operating castings under shock loads (for example, grates), leads to their breakdown. The addition of carbon over 3.6 wt.% leads to flotation of graphite and creating loose inside the castings, which oxidation is oxidation me gall.

Соединени  молибдена модифицируют окисную пленку на поверхности чугуна , упрочн   ее. В ripoi,ecce пассивации соединени  молибдена внедр ютс в пассивную пленку и адсорбируютс  н стенках коррозионных  зв. тормоз  з-ix рост. Нижний предел содержани  молибдену (0,1 мас.%) не оказывает существенного вли ни  на скорость газово коррекции. Добавка молибдена свыше 0,35 мас.% приводит к образованию карбидов и объединению матрицы посленим , что отрицательно сказываетс  на процессе упрочнени  окисной пленкн.Molybdenum compounds modify the oxide film on the surface of the cast iron, reinforcing it. In ripoi, the ecce of passivation of the molybdenum compound is embedded in the passive film and adsorbed on the walls of corrosive ulcers. brake z-ix growth. The lower limit of the molybdenum content (0.1 wt.%) Does not have a significant effect on the gas-correction rate. The addition of molybdenum in excess of 0.35 wt.% Leads to the formation of carbides and the consolidation of the matrix, which adversely affects the process of hardening by the oxide film.

Наличие никел  в пределах 1,0- 2,0 мас.% совместно с марганцем (0,-0,4 мас.%) и молибденом .позвол ет получить твердый рчствор о -фа- зы с относительно небольшим количеством мелких дисперсных карбидов сложного состава, расположенных внутThe presence of nickel in the range of 1.0-2.0 wt.% Together with manganese (0, -0.4 wt.%) And molybdenum. Allows to obtain a solid solution of the -phase with a relatively small number of fine dispersed carbides of complex composition. located inside

ри эвтектических зерен; которые при длительной вьшержтче в интервале температур 650-950°С раствоп ютс  в матрице и дополнительно jr c ijpyio : : ее.ri eutectic grains; which, with prolonged supernatures in the temperature range 650–950 ° C, dissolve in the matrix and additionally jr c ijpyio:.

0 5 Q 0 5 Q

„ с 5„From 5

00

5five

Оптимальное соотношение марганца и никел  в сплаве составл ет А:1 н : 3 , 5 .The optimum ratio of manganese and nickel in the alloy is A: 1 n: 3, 5.

Кальций, облада  большим средством к сере, ктэслороду, водороду, азоту и фосфору.г преп тствует вза- имодействшо алюмини  с дашцлыи элементами и образованию неметаллических включений на границах зерем при затвердевании сплава. Добавка кальци  в количестве 0,001-0,02 мас.% достаточна дл  существенного снижени  концентрации сульфидов,оксидов, гидратов и нитридов в твердом растворе 06 -фазы.Calcium, which has a great agent for sulfur, hydrogen chloride, hydrogen, nitrogen and phosphorus, prevents the interaction of aluminum with dashtsy elements and the formation of non-metallic inclusions at the grain boundaries during solidification of the alloy. The addition of calcium in the amount of 0.001-0.02 wt.% Is sufficient to significantly reduce the concentration of sulphides, oxides, hydrates and nitrides in the solid solution 06 phase.

Ввод кальци  более 0,02 мас.% экономически нецелесообразен.Calcium input more than 0.02 wt.% Is not economically feasible.

Алюминий уменьшает образование цементита в структуре сплава. Концентраци  алюмини  менее 0,5 мас.% не обеспечивает повышени  окалиностой- кости и ростоустойчивости сплава. При добавке алюмини  более 0,9 мас.%, несмотр  на повышение окалиностойкос- ти вследствие пассивации поверхности чугуна тугоплавким соединением , наблюдаетс  снижение ростоустойчивос- тн.Aluminum reduces the formation of cementite in the alloy structure. The concentration of aluminum less than 0.5 wt.% Does not provide an increase in the scaling resistance and the stability of the alloy. With the addition of aluminum of more than 0.9 wt.%, Despite the increase in scaling resistance due to the passivation of the surface of the cast iron by the refractory compound, a decrease in the stability of the walls is observed.

. При введении в состав чугуна гафни  происходит глубокое рафинирование сплава и повышение окалиностой- кости. Образцы сплава, не содержащего гафний, показали более значительную потерю веса вследствие окислени  по сравнению с г афнийсодержащим сплавом. На поверхности чугуна, содержаш;его алюминий и гафний, формируетс  при ВЫСОКИХ температурах окалина, содержаща  AlzOj и HfOj. С повышением температуры окисленные включени  llfOz приобретают более отчетливую конфигурацию прожилок, прорастающих в металлическую основу сплава, образу  прочну о монолитну С защитную пленку на его поверхности. Нижний предел содержани  гафни  в чугуне (0,06 мас.%) установлен образованием прочной окисной пленки. С повышением содержани  гафни  до 0,38 нас,% адгези  окалины Tia спла- . зе повышаетс  вследствие увеличени  количества оксида гафни , прорастающего в матрицу сплава. Уве.г ичение добавки гафни  (свыпе 0,38 мас.%) не дает дальнейшего повышени  о)салино- стойкости чугуна.. With the introduction of hafnium iron into the composition, a deep refining of the alloy and an increase in oxidation resistance occur. Samples of the hafnium-free alloy showed a more significant weight loss due to oxidation compared with g of the afnium-containing alloy. On the surface of the cast iron, containing aluminum and hafnium, it forms at high temperatures a scale containing AlzOj and HfOj. With an increase in temperature, the oxidized inclusions llfOz acquire a more distinct pattern of veins that grow into the metal base of the alloy, forming a protective film on the surface of the monolithic C. The lower limit of hafnium content in cast iron (0.06 wt.%) Is established by the formation of a strong oxide film. With an increase in the content of hafnium to 0.38 us,% adhesion of Tia calx alloys. The increase is due to the increase in the amount of hafnium oxide growing into the alloy matrix. Improving the additive of hafnium (0.38 wt.% Powder) does not give a further increase in) the resistance of pig iron.

Пример. Дл  получени  чугунов выплавл ют три состава чугуна на ниж 1 /.Example. To obtain pig iron, three compositions of pig iron are melted down to the bottom 1 /.

нем, среднем и верхнем уропи к содержани  компонентов и известный сплав при среднем содержанпи компонентов .it is average, upper and lower to the content of components and a known alloy with an average content of components.

Химический состав известного и пpeдлaгae oгo составов чугуна приведены в табл.I.The chemical composition of the known and the preliminary composition of cast iron is given in Table I.

Плавки провод т в индукционной печи с кварцитовой футеровкой.Melting is carried out in a quartz lined induction furnace.

В качестве шихтовых материалов ис польз пот литейные и передельные чугу- ны, стальной лом, ферросплавы и леги рующие добавки: ферромолибден .(62% Мо), гранулированный никель (97,6% Ni), металлический марганец (95,0% Мп), ферросилиций (78% Si), сурьму (99,6% Sb), алюминий, силикокаль- ций (33,5% Са).The materials used include pottery and pig iron, steel scrap, ferroalloys and dopants: ferromolybdenum (62% Mo), granulated nickel (97.6% Ni), metallic manganese (95.0% Mp) , ferrosilicon (78% Si), antimony (99.6% Sb), aluminum, silicocalcium (33.5% Ca).

Гафний ввод т в печь за 8-10 мин до окончани  плавки в виде ферро- гафни. (21% Ilf) с последующим выпуском металла в ковш и разливкой чугуна . Температура разливки I320- ЗбО С. Заливают пробы, из которых выреза- ют образцы дл  испытаний окалиностой- кости и ростоустойчивости чугуна, а также металлографического анализа,Hafnium is introduced into the furnace 8-10 minutes before the end of smelting in the form of ferro-gafni. (21% Ilf) with the subsequent release of metal into the ladle and cast iron. The casting temperature is I320-ZbO C. Samples are poured, from which samples are cut for testing the scaling resistance and the stability of cast iron, as well as metallographic analysis,

Окалинообразование определ ют весовым методом на образцах К 25 при 700 и 950 С в течение 500 и 100.0 ч в газовой среде. В качестве нагревательного агрегата используют проходИзвестный СреднийScaling is determined by the gravimetric method on samples K 25 at 700 and 950 C for 500 and 100.0 hours in a gaseous environment. As a heating unit using the pass. Known Medium.

3,2 1,8 0,023 0,25 0,08 1,5 0,0113.2 1.8 0.0223 0.25 0.08 1.5 0.011

Предлагаемый 1Proposed 1

2 32 3

НижнийLower

Средний ВерхнийMiddle upper

3,2 2,3 0,1 0,1 О ,05 1,0 0,001 0,5 0,06 . ,А 2,65 0,25 0,23 0,07 1,5 0,01 0,7 0,223.2 2.3 0.1 0.1 O, 05 1.0 0.001 0.5 0.06. , A 2.65 0.25 0.23 0.07 1.5 0.01 0.7 0.22

3,6 3,0 0,4 0,35 0,1 2,0 0,02 0,9 0,38 3.6 3.0 0.4 0.35 0.1 2.0 0.02 0.9 0.38

иую камерную печь образцы ;; которой подвешивают на проволоке.our chamber furnace samples ;; which is suspended on a wire.

В табл.2 приведены показатели ока- линостойкости и ростоустойчивости при 700 и 950 С. Врем  испытаний 50 и 1000 ч дл  каждой температуры.Table 2 shows the indicators of durability and stability at 700 and 950 C. The test time is 50 and 1000 h for each temperature.

Как следует из табл.2, дополнительный ввод в состав чугуна А1 и Hf обеспечивает повь)Шениа г, ,5-3,8 раза окалшюстойкости и в 1,4-4,2 раза ростоустойчивости,As follows from Table 2, an additional input to the composition of cast iron A1 and Hf provides more than 5–8.8 times the oxidative stability and 1.4–4.2 times the stability,

10ten

Форь5у. ла изобретени For5u. la invention

ЧуГун, содержащий углерод, кремний , марганец, молибден, сурьму, ни- кель, кальций и железо, о т л и - ч а ю щ и и с   тем, что, с цельюChuGun containing carbon, silicon, manganese, molybdenum, antimony, nickel, calcium, and iron, which also

повышени  окалиностойкости и росте- . устойчивости при нагреве до 700- 950 С при длительной выдержке, он дополнительно содержит алюминий и гафний при следующем соотношении ком..increase scaling resistance and growth-. stability when heated to 700-950 ° C with long-term exposure, it additionally contains aluminum and hafnium in the following ratio of com ..

понентов, мас.%:ponent, wt.%:

00

5five

УглеродCarbon

КремнийSilicon

МарганецManganese

МолибденMolybdenum

СурьмаAntimony

НикельNickel

КальцийCalcium

АлюминийAluminum

ГафнийHafnium

ЖелезоIron

3,2-3,6 2,3-3,0 0,1-0,4 0,1-0,35 0,05-0,1 1,0-2,0 0,001-0,023.2-3.6 2.3-3.0 0.1-0.4 0.1-0.35 0.05-0.1 1.0-2.0 0.001-0.02

0,5-0,9 0,06-0,38 Остальное0.5-0.9 0.06-0.38 Else

Таблица 1Table 1

- Остальное- The rest

Известный 0,1 0,9Known 0.1 0.9

0,95 1,2А0.95 1.2A

0,068 0,34 0,065 0,26 0,064 0,240.068 0.34 0.065 0.26 0.064 0.24

0,30.3

0,240.24

0,200.20

Т а б л и ц а 2Table 2

0,09 0,250.09 0.25

0,16 0,380.16 0.38

0,065 0,07 0,075 0,09 0,04 0,045 0,06 0.07 0,04 0,06 0,07 0,080.065 0.07 0.075 0.09 0.04 045 0.06 0.06 0.07 0.04 0.06 0.07 0.07 0.08

Claims (1)

Формула изобретенияClaim ЧуГун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, сурьму, никель, кальций и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения окалиностойкости и росто- . устойчивости при нагреве до 700950 С при длительной выдержке, он дополнительно содержит алюминий и гафний при следующем соотношении ком., понентов, мас.%:ChuGong containing carbon, silicon, manganese, molybdenum, antimony, nickel, calcium and iron, with the fact that, in order to increase the scale resistance and growth. stability when heated to 700,950 C with prolonged exposure, it additionally contains aluminum and hafnium in the following ratio com., ponents, wt.%: Углерод Carbon 3,2-3,6 3.2-3.6 Кремний Silicon 2,3-3,0 2.3-3.0 Марганец Manganese 0,1-0,4 0.1-0.4 Молибден Molybdenum 0,1-0,35 0.1-0.35 Сурьма Antimony 0,05-0,1 0.05-0.1 Никель Nickel 1,0-2,0 1.0-2.0 Кальций Calcium ' 0,001-0,02 '0.001-0.02 Алюминий Aluminum 0,5-0,9 0.5-0.9 Гафний Hafnium 0,06-0,38 0.06-0.38 Железо Iron Остальное Rest
Таблица 1 <Table 1 < ЧугунCast iron Уровень содержания компонентовComponent Level Содержание компонентов, .мас.%Content of components, wt.% - С FROM Si' Si ' Мп Mp Мо Mo Sb Sb Ni Ni Са Sa Al Al Hf Hf Fe Fe
Известный Famous Средний Average 3,2 3.2 1,8 1.8 0,023 0,023 Предлагае- мый 1 Proposal May 1 Нижний Lower 3,2 3.2 2,3 2,3 0,1 0.1 2 2 Средний Average 3,4 3.4 2,65 2.65 0,25 0.25 3 3 Верхний Upper 3,6 3.6 3,0 3.0 0,4 0.4
0,25 0.25 0,08 0.08 1,5 1,5 0,01 1 0.01 1 Остальное Rest 0,1 0.1 0,05 0.05 1,0 1,0 0,001 0.001 0,5 0.5 0,06 . 0.06. 0,23 0.23 0,07 0,07 1,5 1,5 0,01 0.01 0,7 0.7 0,22 0.22 0,35 0.35 0,1 0.1 2,0 2.0 0,02 0.02 0,9 0.9 0,38 0.38
Таблица2Table 2 Чугун Cast iron Окалиностойкость, г/м2· температуре, °CScale resistance, g / m 2 · temperature, ° C ч, при h at Ростоустойчивость температуре ° Resistance to temperature ° , % роста, при С ,% growth, at FROM 700 700 950 950 700 700 950 950 500 ч 500 h 1000 ч 1000 h 500 ч 500 h 1000 ч 1000 h 500 ч 500 h 1000 ч 1000 h 500 ч 500 h ЮОО.ч YuOO.ch Известный Famous 0,1 0.1 0,9 0.9 0,95 0.95 1,24 1.24 0,09 0.09 0,25 0.25 0,16 0.16 0,38 0.38 Предлагаемый 1 Suggested 1 0,068 0,068 0,34 0.34 о,з oh s 0,6 0.6 0,065 0,065 0,07 0,07 0,075 0,075 0,09 0.09 2 2 0,065 0,065 0,26 0.26 0,24 0.24 0,38 0.38 0,04 0.04 0,045 0,045 0,06 0.06 0.07 0.07 3 3 0,064 0,064 0,24 0.24 0,20 0.20 0,32 0.32 0,04 0.04 0,06 0.06 0,07 0,07 0,08 0.08
SU874263128A 1987-06-15 1987-06-15 Cast iron SU1439148A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874263128A SU1439148A1 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874263128A SU1439148A1 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1439148A1 true SU1439148A1 (en) 1988-11-23

Family

ID=21311314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874263128A SU1439148A1 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1439148A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 1036786, кл. С 22 С 37/06, 1982. Авторское свидетельство СССР 1104180, кл. С 22 С 37/00, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0517770B1 (en) A method for controlling and regulating the primary nucleation of iron melts
KR100475042B1 (en) Porous agglomerates containing iron and at least one further element from groups 5 or 6 of the periodic table for use as an alloying agent, process for preparing the same, and alloying agent comprising the same
SU1439148A1 (en) Cast iron
US4224064A (en) Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron
US4579164A (en) Process for making cast iron
Schubert et al. Influence of SiC additions on the microstructure of gray cast iron
US3189492A (en) Cast iron of high magnetic permeability
RU2040575C1 (en) Modifying agent for cast iron
SU1705395A1 (en) Cast iron
SU1723180A1 (en) Cast iron
SU1581768A1 (en) High-strength cast iron
SU1139766A1 (en) Cast iron
SU1217918A1 (en) Cast tool steel
SU1560607A1 (en) Cast iron
SU1675377A1 (en) Cast iron for ingot moulds
SU1548244A1 (en) Cast iron for aluminium alloy melting and dispensing furnaces
RU2262546C1 (en) Cast iron
SU1573046A1 (en) Low-silicon aluminium cast iron
SU1731856A1 (en) Cast iron for ferroalloy molds
SU1366547A1 (en) Cast iron
SU1117332A1 (en) Cast iron
SU1659516A1 (en) Cast iron for engine cylinder liners
SU739124A1 (en) Modifier
SU1528808A1 (en) Cast iron with spherical graphite for producing thin-wall castings
SU1678888A1 (en) Alloying composition