SU1541299A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве отливок доменных печей. Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и термостойкости. Чугун содержит, мас.%: C 1,7-2,2

SI 0,5-1,5

MN 0,6-1,2

CR 22-26

MO 0,3-0,6

V 0,3-2,0

NI 1,5-2,5

CU 1-3

BA 0,02-0,09

MG 0,02-0,1

FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна CU, BA и MG позвол ет повысить ударную в зкость в 1,9-2,4 раза и термостойкости 2-2,9 раза. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  деталей доменных печей.

Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и термостойкости.

Высокие показатели ударной в зкости и сопротивлени  термической усталости достигаютс  тем, что дополнительный ввод в известный сплав меди с одновременным увеличением содержани  никел  до 2,5 мас.% способствуют образованию в структуре чугуна значительного количества легированного аустенита, повышающего ударную в зкость и сопротивление термической усталости, сохран   при этом высокую твердость.

При содержании никел  менее 1,5 мас.% количество образующегос 

в структуре чугуна аустенита незначительно , поэтому показатели ударной в зкости и сопротивлени  термической усталости невысокие. При содержании никел  более 2,5 мас.% за счет образовани  большого количества аустенита резко снижаютс  твердость и износостойкость чугуна.

Введение меди менее 1,0 мас.% (в сочетании с 1,5-2,5 мас.% никел ) не дает существенного прироста ударной в зкости. Верхний предел содержани  меди 3,0 мас0% св зан с ограниченной ее растворимостью в чугуне.

Введение магни  измельчают струк туру, повышает микротвердость карбидов и матрицы, ее стабильность в ливках, a «.следовательно, износостойкость , трещиностойкость и механические свойства чугуна. Введение магни 

сд 4

to. г Ј

менее 0902 мас.% не оказывает вли ни  на свойства чугуна. Верхний предел содержани  магни  0,1 мас.% ограничиваетс  растворимостью в металлической основе, а также ухудшением литейных свойств.

Барий,  вл  сь эффективным графити- зирующим модификатором, св зывает серу, кислород и азот в стойкие суль- JQ фиды, оксиды и нитриды, которые увеличивают число центров кристаллизации , повышают дисперность структурных составл ющих чугуна и однородность структуры в различных сечени х отлив- ки. Кроме того, барий усиливает модифицирующее действие магни  и позвол ет дольше сохранить эффект модифицировани , в результате чего повышаютс  стабильность микроструктуры и изно- 20 состойкость сплава.

При вводе бари  до 0,02 мас.% его положительное вли ние про вл етс  слабо, а при содержании более 0,09 мас.% увеличиваетс  количество 25 выдел емых оксидов, сульфидов и нитридов и понижаетс  износостойкость чугуна.

Таким образом, дополнительный

Никель Н-3 в виде гранул и мол ден в виде ферромолибдена ФМ 0556 д т в печь с основной шихтой, ван дий - в виде феррованади  75% СТ СЭВ 264-76 при 1500-1520°С.

Чугун перегревают до 1550-1570 и выпускают при 1500-1530 С в лит ный ковш с магниевой лигатурой ЖКМ и силикобарием.

Пробы дл  определени  ударной кости и сопротивлени  термической усталости отливают в сухие песчан глинистые формы.

Испытани  на сопротивление терм ческой усталости производ т нагре вом образцов размером 50x70x10 мм в термической печи до 900°С с посл дующим охлаждением в воде. Резуль ты испытаний фиксируют по количес циклов (М) до начала образовани  димой сетки трещин.

В табл. 1 и 2 приведен химичес состав и результаты испытаний изв ного и предлагаемого чугунов.

Таким образом предлагаемый чуг благодар  дополнительному вводу в его состав меди, бари  и магни  п увеличении содержани  никел  и ва

ввод в известный чугун в установленных™ ДОЯ имеет ударную в зкость в 1,9пределах концентрации меди, бари  и |магчи  при увеличении содержани  никел  и ванади  позвол ет значительно повысить износостойкость его как при истирающих, так и при ударных нагрузках . Кроме того, благодар  высокой ударной в зкости чугун обладает повышенным сопротивлением термической усталости при циклических нагревах и охлаждении.

Дл  испытаний готов т образцы предлагаемого и известного чугунов.

Выплавку сплавов производ т в основной электродуговой печи емкостью 4 т.

При выплавке чугуна в качестве шихтовых материалов используют лом низкоуглеродистой стали, чугуна и феррохром ФХ-003.

По расплавлению шихты и получению результатов химанализа экспресс-лаборатории доводку химсостава металла по углероду, кремнию, марганцу производ т боем, электродом, ферросилицием ФС-45 и ферромарганцем Шн 1,0.

35

40

2,4 раза и сопротивление термичес усталости в 2,0-2,9 раза выше по нению с известным чугуном.

Claims (1)

1. Формула изобретен

   Чугун, содержаший углерод, крем ний, марганец, хром, молибден, ван дий, никель и железо, отличающийс  тем, что, с целью пов шени  ударной в зкости и термостой кости, он дополнительно содержит м барий и магний при следующем соотн шении компонентов, мас.%:

   45

   50

   Углерод

   Кремний

   Марганец

   Хром

   Молибден

   Ванадий

   Никель

   Медь

   Барий

   Магний

   Железо

   1,7-2,2 0,5-1,5 0,6-1,2

   22-26

   0,3-0,6

   0,3-2,0

   1,5-2,5

   1,0-3,0

   0,02-0,09

   0,02-0,10

   Остальное

   Никель Н-3 в виде гранул и молибден в виде ферромолибдена ФМ 0556 ввд т в печь с основной шихтой, ванадий - в виде феррованади  75% СТ СЭВ 264-76 при 1500-1520°С.

   Чугун перегревают до 1550-1570 0 и выпускают при 1500-1530 С в литейный ковш с магниевой лигатурой ЖКМ-2 и силикобарием.

   Пробы дл  определени  ударной в зкости и сопротивлени  термической усталости отливают в сухие песчано- глинистые формы.

   Испытани  на сопротивление термической усталости производ т нагревом образцов размером 50x70x10 мм в термической печи до 900°С с последующим охлаждением в воде. Результаты испытаний фиксируют по количеству циклов (М) до начала образовани  видимой сетки трещин.

   В табл. 1 и 2 приведен химический состав и результаты испытаний известного и предлагаемого чугунов.

   Таким образом предлагаемый чугун благодар  дополнительному вводу в его состав меди, бари  и магни  при увеличении содержани  никел  и вана

   2,4 раза и сопротивление термической усталости в 2,0-2,9 раза выше по сравнению с известным чугуном.

   Формула изобретени 

   Чугун, содержаший углерод, кремний , марганец, хром, молибден, ванадий , никель и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  ударной в зкости и термостойкости , он дополнительно содержит медь, барий и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   5

   0

   Углерод

   Кремний

   Марганец

   Хром

   Молибден

   Ванадий

   Никель

   Медь

   Барий

   Магний

   Железо

   1,7-2,2 0,5-1,5 0,6-1,2

   22-26

   0,3-0,6

   0,3-2,0

   1,5-2,5

   1,0-3,0

   0,02-0,09

   0,02-0,10

   Остальное

   Таблица 1

   Ударна  в зкость, кгс-м/см 0,38 Число циклов, термосмен (М) 9

   Таблица 2

   0,81 0,86 0,93 22 24 26

   0,82 0,61 19 16