SU1602880A1 - Cat iron - Google Patents

Cat iron Download PDF

Info

Publication number
SU1602880A1
SU1602880A1 SU884488765A SU4488765A SU1602880A1 SU 1602880 A1 SU1602880 A1 SU 1602880A1 SU 884488765 A SU884488765 A SU 884488765A SU 4488765 A SU4488765 A SU 4488765A SU 1602880 A1 SU1602880 A1 SU 1602880A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
iron
content
increase
properties
Prior art date
Application number
SU884488765A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Георгиевич Горенко
Эдуард Владимирович Захарченко
Леонид Исакович Козленко
Владлен Александрович Соколов
Дмитрий Иванович Крылов
Михаил Матвеевич Рябов
Станислав Иванович Молин
Рудольф Федорович Новиков
Валерий Петрович Захаров
Владимир Николаевич Амосов
Original Assignee
Институт проблем литья АН УССР
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 Институт проблем литья АН УССР filed Critical Институт проблем литья АН УССР
Priority to SU884488765A priority Critical patent/SU1602880A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1602880A1 publication Critical patent/SU1602880A1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве корпусных деталей. Цель изобретени  - повышение механических свойств. Новый чугун содержит, мас.%: C 3,1-3,6The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of body parts. The purpose of the invention is to improve the mechanical properties. New cast iron contains, wt%: C 3.1-3.6

SI 1,8-2,6SI 1,8-2,6

MN 0,6-1,1MN 0.6-1.1

AL 0,01-0,2AL 0.01-0.2

CU 0,05-0,8CU 0.05-0.8

CR 0,02-0,45CR 0.02-0.45

V 0,005-0,15V 0,005-0,15

NI 0,05-0,3NI 0.05-0.3

N 0,008-0,045N 0,008-0,045

TI 0,01-0,2TI 0.01-0.2

CO 0,008-0,06CO 0,008-0,06

один элемент из группы, содержащей CA, BA и SR 0,01-0,08 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна TI, CO, а также в виде группы BA или SR позволил повысить σв в 1,16-1,27 раза, HB в 1,13-1,31 раза, ударно-усталостную прочность в 1,21-1,34. 2 табл.one element from the group containing CA, BA and SR 0.01-0.08 and FE the rest. An additional input of the proposed iron TI, CO, as well as a group or BA SR allowed to increase in σ 1,16-1,27 times, HB at 1,13-1,31 times shock fatigue strength in 1, 21-1.34. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  отливок корпусных деталей.The invention relates to metallurgy, in particular to the development of cast iron compositions for casting body parts.

Цель изобретени  - повышение механических свойств.The purpose of the invention is to improve the mechanical properties.

Изобретение иллюстрируетс  примерами конкретного выполнени .The invention is illustrated by examples of specific performance.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим образом.The choice of the boundary limits for the content of components in the pig iron of the proposed composition is determined as follows.

Ввод в состав чугуна углерода способствует снижению температуры его плавлени  и обеспечивает модифицирующее действие, привод щее к затвердеванию металла без структрно- сзободного цементита. Оптимальное со . держание углерода в чугуне данного состава должно находитьс  в пределах 3,0-3,6%. Если содержание углерода меньше 3,0%, то в структуре по вл етс  структурно-свободный Цементит и это приводит к снижению прочностных свойств и повышению уровн  остаточных напр жений, а если содержание углерода больше 3,6%, то в микроструктуре чугуна наблюдаетс  увеличение размеров и ухудшение формы графитовых включений, что также снижает прочностные и зксплуатацион- ные свойства чугуна.Entering carbon into the cast iron contributes to a decrease in its melting temperature and provides a modifying effect, leading to solidification of the metal without structurally free cementite. Optimal with. The carbon retention in the cast iron of this composition should be in the range of 3.0-3.6%. If the carbon content is less than 3.0%, structurally free Cementite appears in the structure and this leads to a decrease in strength properties and an increase in the level of residual stresses, and if the carbon content is more than 3.6%, then an increase in the size of the cast iron is observed. and the deterioration of the shape of graphite inclusions, which also reduces the strength and operational properties of cast iron.

Кремний вводитс  в состав чугуна как модификатор и его оптимальное содержание должно находитьс  в пределах 1,8-2,6%. При содержанииSilicon is introduced into the composition of cast iron as a modifier and its optimum content should be in the range of 1.8-2.6%. With the content

о: оabout: about

ГСHS

00 0000 00

кремни  меньше 1,8% в чугуне по вл етс  отбел и возможно по вление трещин и ут жин. При увеличении содержани  кремни  больше 2,6% графи- товые включени  имеют большие размеры , в металлической матрице по вл етс  феррит, что приводит к образованию вокруг графитных включений фер ритной оторочки и снижению проч-silicon less than 1.8% in the pig iron appears chill and cracks and wefts are possible. With an increase in the silicon content of more than 2.6%, the graphite inclusions are large in size, ferrite appears in the metal matrix, which leads to the formation of a ferrite rim around the graphite inclusions and a decrease in strength

ностных свойств, особенно ударно- усталостной прочности.properties, especially impact-fatigue strength.

Марганец в чугуне способствует перлитизации металлической матрицы. Его оптимальное содержание находитс  в пределах 0,6-1,1%. Если содержание марганца меньше 0,6%, то в микрострутуре чугуна по вл етс  феррит и снижаютс  прочностные свойства, а если его содержание больше 1,1%, то по в- л етс  структурно-свободный цементит и снижаетс  ударно-усталостна  прочность чугуна.Manganese in cast iron contributes to the perlitization of the metal matrix. Its optimal content is in the range of 0.6-1.1%. If the manganese content is less than 0.6%, then ferrite appears in the cast iron microstructure and the strength properties decrease, and if its content is more than 1.1%, structural-free cementite is impacted and the impact fatigue strength of the iron decreases.

Алюминий вводитс  -в состав чугуна как сильный модификатор. Его действи как модификатора начинает про вл тьс  при содержании 0,01% и больше. При увеличении содержани  алюмини  больше 0,2% наблюдаетс  по вление пленок окиси алюмини , что приводит к снижению прочностных свойств.Aluminum is introduced in-cast iron as a strong modifier. Its action as a modifier begins to appear at a content of 0.01% or more. With an increase in the aluminum content of more than 0.2%, the appearance of alumina films is observed, which leads to a decrease in the strength properties.

Ввод в состав чугуна меди способствует -увеличению жидкотекучести металла и перлитизирует металлическую матрицу чугуна. Ее положительноеEntering into the composition of cast iron copper contributes to an increase in the fluidity of the metal and perlitizes the metal matrix of cast iron. Her positive

вли ние на жидкотекучесть, микроструктуру и свойства чугуна про вл етс  при содержании меди в чугуне в количествах 0,05% и больше. При увеличении содержани  меди больще 0,8% дальнейшее повышение  идкотекучести и свойств чугуна проходит значитель- . но медленней.the effect on the fluidity, microstructure and properties of cast iron is manifested when the copper content in the cast iron is in quantities of 0.05% and more. With an increase in the copper content of more than 0.8%, a further increase in the flowability and properties of cast iron is significant. but slower.

Хром вводитс  в состав чугуна с целью перлитизации микроструктуры и повышени  дисперсности перлита. Положительное вли ние хрома как перли- тизатора начинает про вл тьс  при его содержании в чугуне в количествах 0,02% и больвге. При увеличении содержавши хрома больше 0,45% в микроструктуре чугуна по вл етс  структурно-свободный цементит и снижаютс  прочностные свойства.Chromium is introduced into the composition of cast iron in order to perlitize the microstructure and increase the dispersion of perlite. The positive effect of chromium as a perlization agent begins to appear when it is contained in iron in quantities of 0.02% and more. With an increase in chromium containing more than 0.45%, structural-free cementite appears in the cast iron microstructure and the strength properties decrease.

Ввод в состав чугуна титана в ко- личествах 0,01-0,2% приводит к усилению действи  модификаторов и уменьшению размеров, к улучшению формыThe introduction of titanium iron in amounts of 0.01-0.2% leads to an increase in the effect of modifiers and a reduction in size, to an improvement in shape.

графитовых включений. Положительное вли ние титана на микроструктуту и свойства чугуна начинает про вл тьс  при содержании титана в количествах 0,01% и больше. Увеличеьше содержани  титана больше 0,2% не приводит к дальнейшему улучшению микроструктуры и повьшению свойств чугуна.graphite inclusions. The positive effect of titanium on the microstructure and the properties of cast iron begin to manifest when the titanium content is in quantities of 0.01% or more. An increase in the titanium content of more than 0.2% does not lead to a further improvement of the microstructure and an improvement in the properties of the iron.

Ваннадий вводитс  в состав чугуна как сильный перлитизатор, повьшгаюший дисперсность перлита и соответственно увеличивающий ударно-усталостную прочность чугуна. Оптимальное содержание ванади  в чугуне данного состава должно находитьс  в предецах 0,005-0,15%. Положительное вли ние ванади  на пер- литизацию микроструктуры начинает про вл тьс  при его содержании в чугуне в количествах 0,005% и больше, При увеличении содержани  ванади  больше 0,15% в микроструктуре чугуна по вл ютс  структурно-свободный цементит , снижаетс  ударно-усталостна  прочность чугуна, повышаетс  уровень остаточных напр жений и снижаетс  геометрическа  и размерна  точность отливок.The bathdium is introduced into the composition of cast iron as a strong perlithizer, a higher dispersion of perlite and, accordingly, an increase in the fatigue strength of the cast iron. The optimal vanadium content in the cast iron of this composition should be in the range 0.005-0.15%. The positive effect of vanadium on the polymerization of the microstructure begins to appear when it is contained in iron in amounts of 0.005% or more. With an increase in vanadium content of more than 0.15%, structural-free cementite appears in the microstructure of cast iron, and fatigue strength decreases cast iron, the level of residual stresses increases and the geometrical and dimensional accuracy of castings decreases.

Азот  вл етс  сильным перлитиза- тором, способствуюпим значительному повышению прочностных свойств чугуна Заметное улучшение прочностных свойств чугуна наблюдаетс  при содер- нии в нем 0,008% азота и больше.Nitrogen is a strong perlizer, contributing to a significant increase in the strength properties of cast iron. A marked improvement in the strength properties of cast iron is observed at a content of 0.008% nitrogen and more.

При содержании в чугуне больше 0,045% азота в отливках по вл ютс  газовые раковины, вызванные выделением азота в процессе затвердевани  чугуна, что приводит к браку отливок.When the iron contains more than 0.045% of nitrogen in the castings, gas shells appear, caused by the release of nitrogen during the process of solidification of the cast iron, which leads to the rejection of the castings.

.Ввод в состав чугуна никел  и кобальта способствует повыпюнию прочностных свойств металлической матрицы микроструктуры .чугуна и уменьшению вли ни  на них повышени  скорости охлаждени , вьфавнивает прочностные свойства чугуна в тонких и толстых : сечени х отливок, снижает уровень остаточных напр жений и повътает размерную и геометрическую точность отливок . Это объсн етс  положительным вли нием атомов никел  на повышение прочностных св зей в решетке железоуглеродистых сплавов-и уменьшением вли ни  на процесс графитизации этих сплавов скорости охлаждени . ное содержание никел  в чугуне данног состава должно находитьс  в пределах 0,05-0,35%. Повышение свойств чугунаIntroducing nickel and cobalt into cast iron contributes to lowering the strength properties of the metal matrix of the microstructure. precision castings. This is due to the positive effect of nickel atoms on increasing the strength bonds in the lattice of iron-carbon alloys and reducing the effect on the graphitization process of these alloys on the cooling rate. The total nickel content in the cast iron of this composition should be in the range of 0.05-0.35%. Improving the properties of cast iron

начинает про вл тьс  при содержании в металле никел  в количествах 0,05% и больше. При увеличении содержани  никел  больше 0,35% его положительное вли ние на повьшение прочностных и эксплуатационных свойств чугуна про вл етс  слабее и становитс  эконоьм- чески невыгодным.starts to appear when the content of nickel in the metal in quantities of 0.05% and more. With an increase in the nickel content of more than 0.35%, its positive effect on the deterioration of the strength and performance properties of pig iron appears weaker and becomes economically disadvantageous.

Кобальт вли ет на свойства чугуна аналогично никелю. Так как он  вл етс  сопутствующим никель элементом, его содержание в чугуне определ етс  содержанием никел . Его положительное вли ние на свойства чугуна начинает про вл тьс  при его вводе в чугун в количествах 0,008% и больше. При достижении в чугуне 0,06% кобальта наблюдаетс  максимальное првы- шение прочностных свойств чугуна и при:дальнейшем увеличении содержани  кобальта наблюдаетс  незначительный рост прочностных свойств чугуна.Cobalt affects the properties of cast iron in a manner similar to nickel. Since it is an accompanying nickel element, its content in the iron is determined by the nickel content. Its positive effect on the properties of cast iron begins to appear when it is introduced into cast iron in quantities of 0.008% and more. Upon reaching 0.06% cobalt in the iron, the maximum increase in the strength properties of the iron is observed, and with: a further increase in the cobalt content, a slight increase in the strength properties of the iron is observed.

Ввод в состав чугуна элементов из группы, содержащей кальций, барий и стронций, которые  вл ютс  сильными модификаторами, способствует улучшению Формы и уменьшению размеров графитовых включений. Совместно с никелем и кобальтом они способствуют получению оптимальной микроструктуры чугуна, обеспечивающей повьшшние прочностных свойств, особенно ударно- усталостной прочности, снижение уровн  остаточных напр жений и повышение геометрической и размерной точности корпусных деталей. Это объсн етс  тем, что при вводе в чугун никел  и кобальта и элемента из группы, содержащей кальций, барий и стронций, при их40Entering into the composition of cast iron elements from the group containing calcium, barium and strontium, which are strong modifiers, helps to improve the shape and reduce the size of graphite inclusions. Together with nickel and cobalt, they contribute to obtaining an optimal microstructure of cast iron, which provides superior strength properties, especially impact-fatigue strength, a decrease in the level of residual stresses and an increase in the geometrical and dimensional accuracy of body parts. This is explained by the fact that, when nickel and cobalt are introduced into the cast iron, and an element from the group containing calcium, barium and strontium, with their 40

соотношении 1:(О , 15-0,20) способствует выравниванию микроструктуры и свойств чугуна в тонких и толстых сечени х при общем повышении его прочностных свойств.45the ratio of 1: (O, 15-0.20) contributes to the alignment of the microstructure and properties of cast iron in thin and thick sections with a general increase in its strength properties .45

Оптимальное содержание кальци , бари  и стронци  в чугуне должно находитьс  в пределах 0,01-0,08%. Если содержание этих элементов меньше50The optimum content of calcium, barium and strontium in cast iron should be in the range of 0.01-0.08%. If the content of these elements is less than 50

0,01%, то не наблюдаетс  заметного их вли ни  на микроструктуру и свойства0.01%, there is no noticeable effect on the microstructure and properties

30thirty

3535

16028801602880

2525

1515

чугуна. Получаемый графит имеет форму длинных пластид и расположей в вида розеток, что снижает прочность свойства чугуна. При увеличении со-, держани  этих элементов- больше 0,06%, положительное их вли ние на noBbmie- ние свойств чугуна уменьшаетс  и становитс  экономически невыгодным. 10Железо составл ет основу чугуна.cast iron. The resulting graphite is in the form of long plastids and located in the type of rosettes, which reduces the strength properties of cast iron. With an increase in the content of these elements, more than 0.06%, their positive effect on the noBbmie properties of cast iron decreases and becomes uneconomical. 10 Iron forms the basis of cast iron.

Исследование свойств чугуна-прототипа и чугуна предлагаемого состава проводили на опытных отливках.The study of the properties of the prototype cast iron and the cast iron of the proposed composition was carried out on experimental castings.

Химический состав и свойства испытуемых чугунов приведен в табл.1 и2.The chemical composition and properties of the cast irons are given in Tables 1 and 2.

Как следует из данных табл.2, дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна Ti, Со, а также в виде Ва и Sr позволив повысить; предел 20 прочности be, в 1,16-1,27 раза; НВ в , 1,13-1,31 раза, ударно-усталостную прочность в 1,21-1,34.As follows from the data of table 2, additional input into the composition of the proposed cast iron Ti, Co, as well as in the form of Ba and Sr, making it possible to increase; strength limit 20 be, 1.16-1.27 times; HB in, 1.13-1.31 times, impact-fatigue strength in 1.21-1.34.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Чугун,содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, медь, хром, ванадий , никель, азот, одан элемент из группы, содержащей-кальций, и желе- 0 30, отличающийс  тем, . что, с целью повьшзени  механических свойств он дополнительно содержит титан, кобальт, а группа дополнительно содержит барий и стронций при следующем соотношении компонентов, мас.%:Cast iron containing carbon, silicon, manganese, aluminum, copper, chromium, vanadium, nickel, nitrogen, an element from the calcium-containing group, and iron, differing from that. that, in order to improve the mechanical properties, it additionally contains titanium, cobalt, and the group additionally contains barium and strontium in the following ratio, wt.%: УглеродCarbon КремнийSilicon МарганецManganese АлюминийAluminum Медь - ХромCopper - Chrome ВанадийVanadium НикельNickel АзотNitrogen ТитанTitanium КобальтCobalt Один элемент изOne item from группы,содержащей кальций, барийCalcium Barium и стронций0,01-0,08and strontium 0.01-0.08 ЖелезоОстальное IronErest 5five 3,1-3,6 I,5-2,6 0,6-1, 0,01-0,2 0,05-0,8 0,02-0,45 0,005-0,153.1-3.6 I, 5-2.6 0.6-1, 0.01-0.2 0.05-0.8 0.02-0.45 0.005-0.15 0,05-0,3 0,ООЙ-0,045 0,01-0,2 0,008-0,060.05-0.3 0, OOY-0.045 0.01-0.2 0.008-0.06 Таблица ITable I СвойствеProperty известныйfamous Предел прочности при раст жении,МПа 202-212 Модуль упругости, Strength at stretching, MPa 202-212 Modulus of elasticity, .МПа.1130-1190.МPA.1130-1190 10-ten- Ударно-усталостна  прочность, МПаShock fatigue strength, MPa Твердость, МПаHardness, MPa 99-103 1850-187099-103 1850-1870 11..„Зи....1.Т1..11 .. „Zi ... 1.T1 .. 261-265 239-250236-248 249-258 243-251261-265 239-250236-248 249-258 243-251 1360-1400 1270-1310 1250-1290 1320-1360 1280-13201360-1400 1270-1310 1250-1290 1320-1360 1280-1320 I4Q-U8 128-135126-134 138-14Д 132-138I4Q-U8 128-135126-134 138-14D 132-138 2470-2600 2230-2300 2170-2200 2470-2520 2350-24002470-2600 2230-2300 2170-2200 2470-2520 2350-2400 Твблица 2TV 2 Чугун составаCast Iron Compound Йр едлаг аемыйYd
SU884488765A 1988-07-26 1988-07-26 Cat iron SU1602880A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884488765A SU1602880A1 (en) 1988-07-26 1988-07-26 Cat iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884488765A SU1602880A1 (en) 1988-07-26 1988-07-26 Cat iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1602880A1 true SU1602880A1 (en) 1990-10-30

Family

ID=21401917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884488765A SU1602880A1 (en) 1988-07-26 1988-07-26 Cat iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1602880A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492263C1 (en) * 2012-09-03 2013-09-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2492264C1 (en) * 2012-09-03 2013-09-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 785376, кл. С 22 С 37/10, 1979.. Авторское свидетельство СССР №876763, кл. С 22 С 37/10, 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492263C1 (en) * 2012-09-03 2013-09-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2492264C1 (en) * 2012-09-03 2013-09-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100616649B1 (en) Grey cast iron alloy and cast internal combustion engine component
US5858127A (en) Metal alloys and brake drums made from such alloys
KR101822201B1 (en) High strength flake graphite iron using rare earth element and preparation method thereof
WO2011145339A1 (en) Austenitic cast iron, cast product of austenitic cast iron, and process for production of the cast product
SU1602880A1 (en) Cat iron
TW390910B (en) High strength spheroidal graphite cast iron
JP6993646B2 (en) Inoculant for cast iron
JP2001220640A (en) Spheroidal graphite cast iron, producing method therefor and crank shaft composed of the same spheroidal graphite cast iron
US4284429A (en) Aluminum base casting alloy
Bihari et al. Effect on the mechanical properties of gray cast iron with variation of copper and molybdenum as alloying elements
JP2634707B2 (en) Manufacturing method of spheroidal graphite cast iron
SU1691419A1 (en) Cast iron
JP5475380B2 (en) Austenitic cast iron, its manufacturing method and austenitic cast iron casting
JP2636008B2 (en) High strength and high wear resistant ductile cast iron material and method of manufacturing the same
JPH07179984A (en) Cast iron of high strength and low expansion and its production
SU1320255A1 (en) Cast iron
RU2308516C1 (en) Cast iron
JPH03271312A (en) Agent and method for reform-treating molten cast iron
JPS6341975B2 (en)
SU1395687A1 (en) Cast iron
SU1062293A1 (en) Modifier for cast iron
JPS6330379B2 (en)
SU1571097A1 (en) Wear-resistant cast iron
JPS6045267B2 (en) free-cutting alloy cast iron
SU755879A1 (en) High-sterngth cast iron