SU1534087A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  деталей машин и технологического оборудовани . Цель изобретени  - повышение трещиностойкости и улучшение обрабатываемости. Новый чугун содержит, мас.%: C 3,63-4,05

SI 2,21-2,56

MN 0,61-1,32

CU 0,002-0,012

AL 0,02-0,07

CA 0,007-0,025

YT 0,03-0,07

LI 0,002-0,08

фосфиды железа 0,07-0,025

нитриды бари  0,005-0,035

FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна YT, LI фосфидов железа и нитридов бари  позволил повысить трещиностойкость чугуна в 2,9-4,0 раза, а также улучшить обрабатываемость в 3,03-3,15 раза. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  у металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  деталей машин и технологического оборудовани .

Цель изобретени  - повышение тре- гциностойкости и улучшение обрабатываемости .

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.

Дополнительное введение лити  в количестве 0,002-0,08 мас.% оказывает модифицирующее вли ние на железоуглеродистый расплав, измельчает структуру , повышает технологические свойства , трещиностойкость при сохранении экономичной скорости резани  и улучшени  обрабатываемости. При концентрации лити  до 0,002 мас.% вли ние на достижение цели незначительное , а при увеличении его концентрации более 0,08 мас.% снижаетс  обрабатываемость резанием, в зкость разрушени , однородность структуры в разностенных отливках и стабильность качества их обработки резанием.

Нитриды бари  ввод т как эффективную модифицирующую и графитизи- рующую добавку, повышающую стабильность структуры и свойств в разно- стенных отливках, обрабатываемость резанием, трещиностойкость и в зкость разрушени . Микролегирующее вли ние нитридов бари  начинает про вл тьс  с концентрации 0,005 мас.%, при которой отмечаетс  повышение стабильности структуры, улучшение обрабатываемости , технологических и механических свойств в разностенных отливках . Верхний предел концентрации нитСП

со

4

Ь

00

1

ридов бари  ограничен содержанием 0,035 мас.%, выше которого снижаютс  свариваемость, трещиностойкость, механические свойства и их стабильность .

Фосфиды железа оказывают перлити- зирующее действие, повышают стабильность свойств в толстых сечени х отливок, при сохранении в зкости раз- рушени  и повышении трещиностойкости и обрабатываемости. При концентрации фосфидов до 0,07 мас.% технологические и механические свойства и обрабатываемость чугуна в отливках низкие, а при концентрации фосфидов железа более 0,25 мас,% усиливаетс  отбел, снижаетс  обрабатываемость, повышаетс  хрупкость и снижаетс  в зкость разрушени .

Иттрий ввод т как эффективную модифицирующую добавку, увеличивающую компактность графита, трещиностой- кость, свариваемость и обрабатываемость лезвийным инструментом. Его концентраци  прин та от содержани  0,03 мас.% с которого про вл етс  модифицирующий эффект, повышение технологических свойств и обрабатываемости , и ограничена 0,07 мас.%, выше которого снижаютс  трещиностойкость, в зкость разрушени  и обрабатываемость резанием.

Введение алюмини  в количестве 0,02-0,07 мас.% раскисл ет, микроле- гирует расплав, измельчает включени  графита и свопобствует повышению обрабатываемости резанием при сохранении в зкости разрушени . Нижний предел концентрации (0,02 мас.%) прин т от содержани , с которого начинает про вл тьс  его модифицирующее вли ние на размеры графита и в зкост разрушени , и ограничен концентрацией , выше которой увеличиваетс  пористость чугуна, снижаетс  стабильность структуры, обрабатываемости резанием и трещиностойкости технологических свойств.

Содержание углерода, кремни  и марганца в сером чугуне выбрано с учетом практики производства сложных и разностенных отливок без отбела с хорошей трешиностойкостью, обрабатываемостью , выше и ниже которых ухудшаетс  обрабатываемость. Концентра- ци  меди в предлагаемом чугуне снижаетс  (О,002-0,012 мас.%). так как при более высоких концентраци х ус.и

0

5

5

0

5

0

5

0

лнвамтс  ликвационные процессы, снижающие однородность структуры, способность свариватьс  и обрабатываемость резанием.

Введение кальци  в состав чугуна в количестве 0,007-0,025 мас.% основано на высокой его химической активности , обеспечивающей очистку границ зерен, получение пластинчатого графита меньших размеров, с притупленными , округлыми концами и повышение трещиностойкости и обрабатываемости резанием. При введении кальци  менее 0,007 мас.% не обеспечиваетс  перечисленного воздействи  на металл, а при концентрации кальци  более 0,025 мас.% увеличиваетс  количество неметаллических включений сложного состава, ухудшающих обрабатываемость и способность к варке.

Плавку чугуна провод т в открытых ,индукционных печах с использованием методов переплава, рафинировани  расплава, перегретого до 1450°С, выдержки в течение 3-10 мин, микролегировани  фосфидами железа, выпуска в литейный ковш с подогретыми модифицирующими добавками нитридов бари , иттри  и лити , и разливки модифицированного чугуна в сухие жидкосте- кольные формы при 1400-1430аС. Усвоение нитридов бари  72-76%, фосфидов железа 92-95%, иттри  76-79% и лити  67-71%.

Дополнительный ввод в состав чугуна Li, Yt, фосфидов железа и нитридов бари  позвол ет повысить по сравнению с известным чугуном трещи- ностойкость в 2,94-4,03 раза и улучшить обрабатываемость (V, м/мин) в 3,03-3,15 раза.

Claims (1)

1. В табл. 1 приведены химические составы серых чугунов опытных плавок известного состава и предлагаемого, в табл. 2 - данные о механических и технологических свойств серых чугунов . Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, медь, алюминий, кальций и железо, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  трещиностойкости и улучшени  обрабатываемости , он дополнительно содержит иттрий, литий, фосфиды железа и нитриды бари  при следующем соотношении компонентов, мае %:

   5

   3,63-4,05 2,21-2,56 0,61-1,32 0.002-0,012

   0,02-0,07

   0,007-0,025

   0,03-0,07

   1534087

   0,002-0,08 0,07-0,025

   0,005-0,035 Остальное

   Таблица 1

   0,005 0.012 0,035

   Ост«ль м

   Таблица 2