SU1638195A1 - Чугун дл сварочных прутков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при исправлении поверхностных дефектов в чугунных отливках методом наплавки. Цель - достижение однородности структуры и механических свойств в наплавленном и основном металлах отливки. Предложенный состав чугуна дл  сварочного прутка содержит, мас.%: С 3,5- 4,0; S 3,5-4,5; Мп 0,01-0,40; Ni 0,3- 1,0; Сг 0,01-0,06; А1 0,01-0,10; Мд 0,036-0,085;- Си 0,01-0,50; Са 0,01- 0,08; РЗМ 0,01-0,06; Ti 0,05-0,10; Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна дл  сварочных продуктов титана обеспечивает достижение однородности структуры и свойств в наплавленном и основном металлах отливки , а также снижение на 10% броска/ отливок после заварки. 2 табл. (Л

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугунных сварочных прутков дл  разделки поверхностных дефектов в отливках , например газовых раковин, трещин.

Цель изобретени  - достижение однородности структуры и механических свойств в наплавленном и основном металлах отливки, а также снижение брака отливок после заварки в них дефектов .

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в предложенном составе сварочного чугунного прутка обусловлен -следу гацим.

Введение в состав чугуна прутка хрома в количествах 0,01-0,06% при наличии в составе других легирующих

элементов (марганца, никел  и меди) приводит к получению высоких механических свойств сварного шва при образовании вермикул рной формы графита. С увеличением содержани  хрома в составе прутка более 0,06% из-за сильного его карбидообразующего вли ни  в направл ющем шве образуютс  карбиды , что приводит к резкому снижению механических свойств шва. При нали«- чин в составе менее 0,01% хрома его воздействие на повышение механических свойств не про вл етс .

Содержание в составе прутка магни  в количестве 0,035-0,085% способствует лучшему усвоению остаточного содержани  магни  в сварном шве, что при наличии других модифицирующих элементов (кальций, редкоземельные элементы).

ОЭ

&о оо

;о yi

способствует получению вермикул рной формы графитHI При содержании в составе прутка менее 0,035% магни  .в процессе сварки он в значительном ко- личестве угорает, а остаточное содержание его в шве менее 0,01% недостаточно дл  получени  вермикул рной формы графита. При увеличении содержани  магни  в составе прутка более 0,085% сварной шов получаетс  с отбелом, что приводит к ухудшению свойств шва.

Содержание кремни  3,5-4,5% в составе прутков способствует получению качественного шва без отбела. При со- держании менее 3,5% кремни  в составе прутка образуютс  при сварке карбида, что вызывает отбел, снижение механических свойств шва. При увеличении в прутке более 4,5% кремни  происходит понижение механических свойств шва.

Никель (0,3-1,0%) в составе прутка способствует легированию совместно с ,медью основы сварного шва, что обеспе чивает повышение его механических

свойств.

Содержание кальци  в составе прутка в количестве 0,01-0,08% и редкоземельных металлов в количестве 0,01-0,06% совместно с модифицирующим элементом магнием в количестве 0,035-0,085% и при наличии демодификатора титана в количестве 0,05-0,1% вызывает образование в структуре .наплавленного сло  металла с графитом вермикул рной формы.

Марганец, медь, алюминий в составе прутка совместно с никелем, хромом способствуют повышению механических свойств чугуна. Из-за сильного карбидообразующего вли ни  хрома и марганца их содержание в составе прутка понижено (хрома менее 0,06%, марганца менее 0,4%),

Углерод в составе прутка совместно с кремнием выполн ет роль графитизато- ра, способствует устранению отбела сварного шва.

Изготовлены и испытаны составы прутков дл  проверки на свариваемость

качество и свойства металла шва. Исследуемые составы прутков приведены в табл. I. Необходимый состав прутков получали путем выплавки исходного чугуна, содержащего углерод, кремний , марганец никель, титан, алюминий , ввода в него комплексных модификаторов, содержащих, мас.%: магний 7; кальций 1,5; редкоземельные металлы 1,0; кремний 55; железо - ос Q

s 0

5

о

Q

5

5

0

5

тальное. Дл  оптимизации состава по модифицирующим и графитизирующим элементам использовали лигатуры ФСЗОРЗМЗО с содержанием до 30% РЗМ, никель-магниевую лигатуру и ферросилиций ФС75. Из приготовленного чугуна отливали прутки диаметром 8 мм, длиной 300 мм. Проверку на свариваемость и качество сварного шва проводили на пластинах размером мм, отлитых из высокопрочного чугуна с вер- микул рным графитом.

Механические свойства чугуна пластин составл ют: предел прочности при раст жении 385 МПа, относительное удлинение 2,5%.

Пластины с разделенными под 45° кромками подогревали до 600-620° С, а затем проводили их соединение газовой сваркой. Из сварного шва вырезали - образцы дл  испытани  качества и свойств сварного шва. Механические свойства чугуна шва показаны в табл.2. Одновременно проводили сварку пластин

известным составом прутков.

i

1

Как следует из табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав чугуна дл  сварочных прутков титана позволил достичь однородности механических свойств (ГВ, У и НВ) в наплавленном и основном металлах отливки, а также снизить брак отливок после заварки на 10%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун дл  сварочных прутков, содержащий углерод, кремний, марганец, никель , хром, алюминий, магний, медь, кальций, редкоземельные элементы и железо, отличающийс  тем, ° что, с целью достижени  однородности структуры и механических свойств в наплавленном и основном металлах отливки , а также снижени  брака отливок после заварки в них дефектов, он дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод3,5-4,0

   Кремний3,5-4,5

   Марганец0,01-0,40

   Никель0,3-1,0

   Хром0,01-0,06

   Алюминий0,01-0,10

   Магний0,036-0,085

   Медь0,01-0,5

   Кальций0,01-0,08