SU1504280A1

SU1504280A1 - Чугун дл отливок

Info

Publication number: SU1504280A1
Application number: SU874170803A
Authority: SU
Inventors: Яков Григорьевич Клецкин; Марк Моисеевич Левитан; Александр Гаврилович Османцев; Василий Михайлович Павлиский; Виктор Дмитриевич Муравьев
Original assignee: Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева; Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"
Priority date: 1987-01-04
Filing date: 1987-01-04
Publication date: 1989-08-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при производстве деталей, работающих в услови х износа при высоких температурах. Цель изобретени - повышение усталостной прочности, уменьшение графитовой пористости и газовых раковин в отливках. Новый состав чугуна содержит, мас.%: C 3,1-3,8

SI 1,4-2,5

MN 0,3-0,8

CR 0,4-0,8

NI 0,06-0,50

CU 0,5-1,5, TI 0,03-0,08

V 0,05-0,30

CE 0,005-0,05

B 0,003-0,009

FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна B и повышение в нем содержани CU обеспечили повышение усталостной прочности в 1,6-1,65 раза, а также исключили образование графитовой пористости и газовых раковин в отливках. 1 табл.

Description

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

Цель изобретени - повьш1ение усталостной прочности, уменьшение графитовой пористости и газовых раковин в отливках.

Изобретение иллюстрируетс примерами конкретного выполнени .

Выбор граничных пределов содержани компонентов в чугуне предпагаемо го состава обусловлен следующим.

При содержании титана более 0,08% в чугуне образуютс газовые раковины.

что св зано с заметным повышением растворимости газов, особенно водоро- .ца, в жидком чугуне. При концентрации титана менее 0,03Z не образуютс включени , содержащие данный элемент, что приводит к снижению усталостной прочности.

t

При содержании хрома менее 0,4% образуетс мало карбидов и много графита , выкрашивающегос при механической обработке, а при концентрации данного элемента выше 0,8% карбидов образуетс более 10%, а их величина превышает 60 мкм.

№Л О

00

.-

3150

При содержании бора менее 0,003% его вли ние, св занное с инокулиру- ющими действием нитридов и карбонит- ридов этого элемента, а также его поверхностно-активными свойствами, не про вл етс .

При концентрации бора свыше 0,009% резко увеличиваетс количество карбидов и графита, а также размеры вклю чений этих фаз.

При содержании углерода и кремни ниже нижнего предела резко увеличиваетс количество карбидов и их размеры , а количество графита и его раз- меры станов тс меньше оптимального уровн .

При превьшении углеродом и кремнием верхнего предела, наоборот, увеличиваетс количество включений графи- та и их размеры, а количество карбидов и их размеры резко уменьшаютс .

При содержании марганца, никел и меди ниже нижнего предела не обес- печиваетс необходимый уровень легировани , что приводит к снижению усталостной прочности. При повышении содержани данных элементов выше верхнего предела резко усиливаетс их графитизирующее вли ние, что при- водит к заметному ухудшению свойств.

При содержании ванади менее 0,05% он не оказывает полезного вли ни на свойства чугуна, которое Заключаетс в образовании мелкодисперс- ных включений (нитридванадиевое упрочнение ) и повьшении стабильности карбидной фазы. При содержании ванади более 0,30% резко увеличиваетс количество карбидов и их размеры, а усталостна прочность падает.

При содержании цери менее 0,005% он не вли ет на количество эвтектических чеек и не обеспечивает , таким образом, требуемого сочета- ни карбидов и графита; при концентрации цери свьше 0,05% начинает про в- п тъс его отбеливающее действие.

Чугун выплавл ли в индукционной тигельной печи и сливали в ковш при 1480-1500°С. Образцы и отливки заливали при 1380-1440 С. Элементы вводи25

-ю

15

20 30

35 40

15

ли в чугун в виде соответствующих стандартных ферросплавов и в чистом виде никель, медь. Церий вводили в виде силикомишметалла цериевой группы.

Усталостную прочность определ ли при симметричном изгибе образцов ф 9 мм. База испытаний циклов. Склонность чугунов к образованию графитовой пористости и газовых раковин оценивали по состо нию рабочей поверхности отливок гильз цилиндров после их механической обработки.

Химический состав известного и предлагаемого чугуна и уровень их свойств приведЕны в таблице.

Как следует из таблицы, дополни- тепьный ввод в состав чугуна бора и повьш1ение в нем содержани меди обеспечили повьш ение усталостной прочности ((5 ) в 1,6-1,65 раза, а также исключили образование графитовой пористости и газовых раковин в отлив- ках.

Claims

Формула изобретени

Чугун дл отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель , медь, титан, ванадий, церий и железо, отлич ающийс тем,что, с целью повышени усталостной прочности, уменьшени графитовой пористости и газовых раковин в отливках , он дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Углерод3,1-3,8

Кремний1,4-2,5

Марганец0,3-0,8

Хром0,4-0,8

Никель0,06-0,50

Медь0,5-1,5

Титан0,03-0,08

Ванадий;0,05-0,30

Церий0,005-0,05

Бор0,003-0,009

Железо .Остальное

в качестве примеси фосфор до 0,2 мас.% и серу до 0,15 мае.%.

Химический состав, м с.Х

Чуг у н

Si Мп Сг Ni Си Ti V Се В Fe

Наличие гр фито- ной пористости

Количество вых рв- ковин

3,50 2,00 0,60 0,40 0,30 0,30 0,05 0,15 0,02 Осталь- иое

3,10 1,40 0,30 0,40 0,06 0,50 0,03 0,05 0,005 0,003 3,45 1,95 0,55 0,60 0,28 1,00 0,05 0,17 0,030 0,006 3,80 2,50 0,80 0,80 0,50 1,50 0,08 0,30 0,050 0,009 - Сплав содержит также 0,101 фосфора и 0,06 серы.

86

Есть

0,10

142 НетО

138НетО

139НетО