SU1497259A1 - Лигатура - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии ,в частности, к составам лигатур дл  модифицировани  чугуна при непрерывных методах лить . Цель изобретени  - повышение механических, фрикционных свойств и износостойкости чугуна. Поставленна  цель достигаетс  тем, что лигатура содержит медь, алюминий, фосфор, углерод, церий, бориды марганца, кальций и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: медь 11-25, алюминий 2-25, фосфор 8-15, церий 25-35, бориды марганца 7-12, углерод 2-6, кальций 3-7, железо остальное. Дополнительный ввод в состав лигатуры цери , боридов марганца и кальци  обеспечивает повышение в 1,5-2 раза механических и фрикционных свойств чугуна за счет получени  шаровидного графита в структуре и более мелкозернистой матрицы чугуна. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к составам лигатур дл  модифицировани  чугуна при получении непрерывно-литых заготовок, работающих в услови х статических и динамических нагрузок и трени .

Цель изобретени  - повьппение механических , фрикционных свойств и износостойкости чугуна.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что лигатура, содержал1;а  медь, алюминий , фосфор, углерод и железо, дополнительно содержит церий, бориды марганца и кальций при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Медь11-25

Алюми и ий2-25

ФосфорВ 15

Церий25-35

Бориды марганца 7-12

Углерод2-6

Кальций3-7

ЖелезоОстальное

Существенными отличи ми предлагаемой лигатуры  вл ютс  введение боридов марганца, цери  и кальци , которые значительно повышают прочность; ударную в зкость, другие механические свойства и увеличивают фрикционные свойства чугуна и его износостойкость .

Дополнительное введение цери  усиливает модифицирующее вли ние лигатуры , обеспечивает повьшгение фактора формы графита, механических и фрикционных свойств чугуна. При кон4i k

to

СЛ

СО

31497

центрации цери  до 25 мас.% компактность графита в чугуне и модифицирую ща  способность низкие, а увеличение содержани  цери  более 35 мас.% шает его угар, снижаютс  служебные свойства чугуна, однородность структуры , стабильность его механических и фрикционных свойств.

Дополнительное введение боридов марганца обеспечивает существенное измельчение структуры чугуна, повышение его твердости и износостойкости . При концентрации боридов марганца до 7 мас,% повышение твердости износостойкости и контактной вынос- ливости недостаточное, а при увеличении боридов марганца более 12 мас.% снижаютс  пластические, фрикционные свойства, увеличиваетс  отбел и сни- жаетс  износостойкость.

.Ввод в состав лигатуры кальци  способствует сфероидизации графита, измельчению структуры матрицы чугуна , повышению рафитизирующей спо- собности и степени усвоени  компонентов чугуном, что повышает его мехайи- ческие составы. При концентрации кальци  до 3,0 мас.% графитизирующа  и сфероидизирующа  способность лига- туры недостаточны, а при увеличении концентрации кальци  более 7 мас.% снижаютс  фрикционные и механические свойства чугуна.

Медь и алюминий в лигатуре  вл - ютс  основными легирующими компонентами , обеспечивающими повышение механических свойств. При их концентрации более 25 мас.% каждого снижаютс  коэффициент трени  и фрикци- онные свойства, при концентрации меди до 11 мас.% и алюмини  до 2 мас.% снижаютс  механические свойства чугуна .

Фосфор в лигатуре в количестве 8-15 мас.% способствует получению .в чугуне перлитной матрицы и повышению его фрикционных свойств. При концентрации фосфора до 8 мас.% сни- жаютс  фракционные свойства и изно- состойкость чугуна, а при концентрации его в лигатуре свьш1е 15 мас.% снижаетс  ударна  в зкость чугуна.

Пример. Опытные плавки лига- тур провод;1т в индукционных печах с тиглем емкостью 150 методом переплава электролитической меди, алюмини , феррофосфора, ферроцери  и кальци . При 1080-1 в расплав ввод т бориды марганца и разливают лигатуру по формам.

Дл  выплавки предлагаемой лигатуры используют следующие материалы: медь НО, алюминий АВ91., феррофосфор доменный ФФ, графитова  стружка, . полученна  при обточке электродов, ферроцерий, бориды марганца в порошкообразном виде БНм1 и карбид кальци .

В таблице приведены составы выплавленных лигатур, которые испытывают при модифицировании чугуна, вьт лавленного в вагранке производительностью 5-т/ч. Лигатуру вв од т в ковш при выпуске чугуна из вагранки под струю при наполнении ковша металлом на 1/3 его высоты в количестве 0,8% от массы запиваемого расплава.

Испытани  на задиростойкость провод т при скорост х от 360 до 32000 об/мин на высокоскоростных машинах трени . Одно кольцо закрепл лось неподвижно в обойме и поджималось в процессе испытаний к неподвижному кольцу с заданным усилием. Перед испытанием рабочие торцы колец протирались и на их поверхность нанос т по 1 капле машинного масла. Величину произведени  удельного давлени  и скорости скольжени  перед началом задирообразовани  регистрируют в каждом опыте и по 3-5 опыта наход т среднюю и занос т в таблицу.

Оценку износостойкости, фрикционной теплостойкости и коэффициента трени  провод т в соответствии с известной методикой. При измё рении износа используют профилограф-профило- метр модели 253.

В таблице приведены механические и фрикционные свойства модифицированных чугунов,

Как видно из данных таблицы использование предлагаемой лигатуры дл модифицировани  чугуна обеспечивает повышение его предела прочности, ударной в зкости, износостойкос ти и фрикционных свойств, .

Экономический эффект достигаетс  за счет повьшгени  износостойкости чугуна при фрикционном износе на 30-62% и его предела прочности на 40-60%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Лигатура, содержаща  медь, алюми- ,НИИ, фосфор, углерод и железо, о тличающа с  тем, что, с целью .повьплени  механических, фрикционных свойств и износостойкости чугуна, она дополнительно содержит церий, бориды марганца и. кальций при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   арганца

   11-25

   2-25

   8-15

   2-6 25-35

   7-12

   3-7 Остальное