SU1691419A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1691419A1
SU1691419A1 SU894701656A SU4701656A SU1691419A1 SU 1691419 A1 SU1691419 A1 SU 1691419A1 SU 894701656 A SU894701656 A SU 894701656A SU 4701656 A SU4701656 A SU 4701656A SU 1691419 A1 SU1691419 A1 SU 1691419A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
composition
iron
calcium
chromium
Prior art date
Application number
SU894701656A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Александрович Резник
Юрий Борисович Козлов
Николай Юрьевич Голубев
Юрий Трофимович Соколюк
Юрий Семенович Потапов
Василий Дмитриевич Краля
Original Assignee
Дизельный завод "Двигатель революции"
Научно-Технический Кооператив "Визир"
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 Дизельный завод "Двигатель революции", Научно-Технический Кооператив "Визир" filed Critical Дизельный завод "Двигатель революции"
Priority to SU894701656A priority Critical patent/SU1691419A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1691419A1 publication Critical patent/SU1691419A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству и может найти применение в машиностроении. Цель изобретени  - стабилизаци  твердости по сечению отливок и улучшение их обрабатываемости. Состав чугуна , предназначенный дл  изготовлени  втулок цилиндров, содержит, мас.%: углерод 2,9-3,3; кремний 1,5-2; марганец 0,85- 1,25; хром 0,4-0,6; никель 1,1-1,5; молибден 0,4-0,6; медь 0,25-0.45: титан 0.01-0.15; ванадий 0,001-0,05; кальций 0,005-0,05; барий 0,005-0,05; редкоземельные металлы 0,001- 0,01: азот 0,005-0,01; цирконий 0.01-0,03; се лен 0,005-0,01; железо остальное. Дополнительный ввод Zr и Се в чугун предлагаемого состава позвол ет стабилизировать твердость по сечению отливки и улучшить их обрабатываемость. 2 табл.The invention relates to foundry and can be used in mechanical engineering. The purpose of the invention is to stabilize the hardness over the cross section of castings and to improve their workability. The composition of cast iron, intended for the manufacture of cylinder liners, contains, wt%: carbon 2.9-3.3; silicon 1.5-2; manganese 0.85-1.25; chromium 0.4-0.6; nickel 1.1-1.5; molybdenum 0.4-0.6; copper 0.25-0.45: titanium 0.01-0.15; vanadium 0.001-0.05; calcium 0.005-0.05; barium 0.005-0.05; rare earth metals 0.001-0.01: nitrogen 0.005-0.01; zirconium 0.01-0.03; Selena 0.005-0.01; iron else. The additional introduction of Zr and Ce into the cast iron of the proposed composition allows stabilizing the hardness over the cross section of the casting and improving their workability. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к разработке составов чугуна, примен емых дл  изготовлени  отливок ответственного назначени , например втулок цилиндров, гильз и других износостойких деталей.The invention relates to metallurgy, in particular, to the development of cast iron compositions used for the manufacture of critical castings, such as cylinder liners, sleeves and other wear-resistant parts.

Цель изобретени  -стабилизаци  тв,ер- дости по сечению отливок и улучшение их обрабатываемости.The purpose of the invention is to stabilize the TV, to reach the cross section of the castings and to improve their workability.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.The choice of the boundary limits of the content of components in the pig iron of the proposed composition is due to the following.

Дополнительное введение в состав чугуна циркони  в количестве 0,01 - 0,03% способствует измельчению графитовых включений и получению однородной перлитной структуры. Особенно эффективно действие циркони  про вл етс  при совместном его вводе с элементами-модификаторами (редкоземельными металлами, кальцием и барием). При вводе менее 0,01 % циркони  п чугун при нижнем содержании вAdditional introduction to the composition of zirconium iron in an amount of 0.01 - 0.03% contributes to the grinding of graphite inclusions and obtaining a homogeneous pearlite structure. The effect of zirconium is especially effective when co-introduced with modifier elements (rare earth metals, calcium and barium). With the input of less than 0.01% zirconium cast iron with a lower content in

составе кальци  и бари  0,005% и редкоземельных металлов 0.001% его действие на измельчение графитовых включений не про вл етс . Ввод более 0,03% циркони  при наличии в составе на верхнем пределе силь- нокарбидообразующих элементов, таких как РЗМ (0,01%). хрома (0,6%). марганца f1,25%), ванади  (0,05%), приводит к образованию отдельных труднорастворимых вклю- чений цементита, что вызывает неоднородность структуры чугуна. Измельчение графитовых включений в структуре чугуна и получение однородной перлитной структуры по длине отливки способствует получению прочного качественного хромистого покрыти .The composition of calcium and barium 0.005% and rare earth metals 0.001% of its effect on the grinding of graphite inclusions does not manifest itself. Input of more than 0.03% of zirconium in the presence of strong carbide-forming elements, such as REM (0.01%), in the composition at the upper limit. chromium (0.6%). manganese f1.25%), vanadium (0.05%), leads to the formation of individual hardly soluble inclusions of cementite, which causes heterogeneity of the iron structure. Grinding graphite inclusions in the cast iron structure and obtaining a uniform pearlitic structure along the casting length contributes to obtaining a durable, high-quality chromic coating.

Ввод селена в состав чугуна в количестве 0,005 - 0,01% совместно с кальцием и барием способствует получению однородной структуры чугуна, устранению образовани  первичных включений цементита, что оказывает благопри тное рли ние на улунEntering selenium into the composition of cast iron in the amount of 0.005-0.01% together with calcium and barium contributes to obtaining a uniform structure of cast iron, eliminating the formation of primary inclusions of cementite, which has a favorable effect on oolong

ЈJ

ОABOUT

JJ

шение обрабатываемости втулок цилиндров .machinability of cylinder liners.

При вводе в чугун селена при наличии активных элементов, таких как кальций и редкоземельные металлы, образуютс  включени  глобул рной формы типа оксиселенидов, которые  вл ютс  источником по влени  на режущей кромке обрабатывающего инструмента защитной пленки, выполн ющей роль сухой смазки. При содержании в составе менее 0,005% селена и нижнем пределе кальци  0,005% и РЗМ 0,001 % его действие на получение однородной структуры с образованием круглой формы оксиселенидов не про вл етс . Ввод более 0,01 % селена сопровождаетс  по влением крупных графитовых включений, что приводит к ухудшению сцеплени  хромистого покрыти  с матрицей чугуна.When selenium is introduced into cast iron in the presence of active elements such as calcium and rare earth metals, inclusions of a globular form, such as oxyselenides, are formed, which are the source of a protective film on the cutting edge of the processing tool that acts as a dry lubricant. When the content in the composition is less than 0.005% selenium and the lower limit of calcium 0.005% and rare-earth metals 0.001%, its effect on obtaining a homogeneous structure with the formation of a round form of hydroxelenides does not appear. Entering more than 0.01% of selenium is accompanied by the appearance of large graphite inclusions, which leads to a deterioration in the adhesion of the chromic coating to the cast iron matrix.

Наличие в составе чугуна модифицирующих элементов - кальци , бари , РЗМ и азота, совместно с присадками циркони  и селена способствует получению мелкозернистой структуры по всей длине отливки, измельчению графита. При содержании в составе менее 0,005% кальци , менее 0,005% бари , менее 0,001% РЗМ и менее 0,005% азота действие их как элементов- модификаторов малоэффективно. Ввод более 0,05% кальци , более 0,05% бари , более 0,01% РЗМ и более 0,01% азота при верхнем содержании карбидообразующих элементов (марганца, хрома, ванади , циркони ) вызывает образование в структуре чугуна отдельных включений труднорастворимых карбидов, способствующих получению неоднородной перлитной структуры по длине отливки.The presence of modifying elements - calcium, barium, rare-earth metals and nitrogen - together with zirconium and selenium additives helps to obtain a fine-grained structure along the entire length of the casting, grinding graphite. When the content of the composition is less than 0.005% calcium, less than 0.005% barium, less than 0.001% REM and less than 0.005% nitrogen, their action as modifier elements is ineffective. Entering more than 0.05% calcium, more than 0.05% barium, more than 0.01% REM, and more than 0.01% nitrogen with the upper content of carbide-forming elements (manganese, chromium, vanadium, zirconium) causes the formation of individual inclusions in the cast iron structure carbides, contributing to a heterogeneous pearlitic structure along the length of the casting.

Ввод в состав легирующих элементов (марганца, хрома, никел , молибдена, меди, титана, ванади ) способствует повышению прочностных характеристик чугуна и получению перлитной структуры. При наличии в составе менее 0,4% хрома, менее 1,1% никел , менее 0,4% молибдена, менее 0,25% меди, мене 0,01% титана, менее 0,001% ванади  при верхнем содержании графитизирующих элементов (углерода, кремни , кальци ) в составе структуры чугуна по вл ютс  значительные участки феррита . Ввод в состав более 1,25% марганца, более0,6% хрома, более 1,5% никел , более 0,6% молибдена, более 0,45% меди, более 0,15% титана, более 0,05% ванади  способствует получению отливки с отбелом.Entering into the composition of alloying elements (manganese, chromium, nickel, molybdenum, copper, titanium, vanadium) contributes to an increase in the strength characteristics of cast iron and to obtain a pearlite structure. If the composition contains less than 0.4% chromium, less than 1.1% nickel, less than 0.4% molybdenum, less than 0.25% copper, less than 0.01% titanium, less than 0.001% vanadium with an upper content of graphitizing elements (carbon , silicon, calcium) significant portions of ferrite appear in the composition of the cast iron structure. Enter into the composition of more than 1.25% manganese, more than 0.6% chromium, more than 1.5% nickel, more than 0.6% molybdenum, more than 0.45% copper, more than 0.15% titanium, more than 0.05% vanadium contributes to obtaining chill casting.

.Наличие в составе незначительного количества углерода (2,9 - 3,3%) и кремни  (1,5 - 2%) как графитизирующих элементов способствует получению перлитной структуры без включений цементита.The presence in the composition of an insignificant amount of carbon (2.9 - 3.3%) and silicon (1.5 - 2%) as graphitizing elements helps to obtain a pearlite structure without inclusions of cementite.

В табл. 1 приведены составы чугуна. Необходимый состав чугуна получают . путем выплавки в индукционной печи исходного чугуна, содержащего углерод, крем- ний, марганец, хром, титан, ванадий, никель, последующего ввода в него редкоземельной лигатуры ФСЗОРЗМЗО (с содержанием 30% РЗМ), силикокальци  СК25 (с содержанием кальци  25%), силикобари  0 СБ15 (с содержанием бари  14,5%) и дополнительного ввода в ковш дл  оптимизации состава чугуна необходимого количества селена в виде железоселеновой лигатуры (ТУ6- 01-25-10-77) и легирующих элементов в виде 5 ферросплавов(марганца, хрома, никел , молибдена , меди, титана, ванади , циркони ). Затем провод т в ковше продувку азотом выплавленного чугуна.In tab. 1 shows the composition of cast iron. The required composition of cast iron receive. by melting in the induction furnace the original cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, nickel, followed by the introduction of the rare-earth FSGSMZZO alloy (containing 30% REM) into it, silicocalcium SC25 (with 25% calcium), Silikobari 0 SB15 (with a barium content of 14.5%) and an additional input into the ladle to optimize the composition of cast iron the required amount of selenium in the form of iron-settlement alloys (TU6-01-25-10-77) and alloying elements in the form of 5 ferroalloys (manganese, chromium , nickel, molybdenum, copper, titanium, vanadium, zirconium ). Then, purging of smelted iron with nitrogen is carried out in the ladle.

Из приготовленного состава чугуна от- 0 ливают трефовидные пробы дл  испытани  и втулки цилиндров длиной 1000 мм, диаметром 220 мм. На внутренние поверхности втулок цилиндров нанос т хромистые покрыти  гальваническим путем. Из втулок вы- 5 резают образцы, определ ют их структуру и качество хромистого покрыти .Treated samples are cast from the prepared composition of cast iron for testing and cylinder liners with a length of 1000 mm and a diameter of 220 mm. Chromium coatings are electroplated on the inner surfaces of the cylinder liners. Samples are cut out of the sleeves, their structure and the quality of the chromic coating are determined.

В табл. 2 приведены результаты испытаний .In tab. 2 shows the test results.

Механические свойства предлагаемого 0 состава чугуна, испытанного на образцах, вырезанных из втулок цилиндров, следующие: предел прочности при раст жении 340 - 390 МПа; твердость 220 - 240 НВ.The mechanical properties of the proposed composition of cast iron, tested on samples cut from cylinder liners, are as follows: tensile strength of 340 - 390 MPa; hardness 220 - 240 HB.

Как следует из данных табл. 1 и2,допол- 5 нительный ввод в состав предлагаемого чугуна циркони  и селена позвол ет получить равномерную твердость по сечению отливок и улучшить их обрабатываемость.As follows from the data table. 1 and 2, the additional input into the composition of the proposed zirconium and selenium iron allows to obtain a uniform hardness over the cross section of the castings and to improve their workability.

Claims (1)

Формула изобретени  0Чугун дл  отливок, Содержащий углерод , кремний, марганец, хром, никель, молибден , титан, ванадий, кальций, барий, редкоземельные элементы, азот и железо, отличающийс  тем, что. с целью 5 стабилизации твердости по сечению отли: вок и улучшени  их обрабатываемости, он дополнительно содержит цирконий и селен при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0Claims 0 Cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, titanium, vanadium, calcium, barium, rare earth elements, nitrogen and iron, characterized in that. In order to stabilize the hardness over the cross section of die: wok and improve their workability, it additionally contains zirconium and selenium in the following ratio, wt.%: 0 Углерод2.9 - 3,3Carbon 2.9 - 3.3 Кремний1,5-2Silicon1.5-2 Марганец0,85-1,25Manganese0.85-1.25 Хром0.4 - 0,6Chrome0.4 - 0.6 5Никель1,1-1,55Nickel1.1-1.5 Молибден0,4 - 0,6Molybdenum0,4 - 0,6 Медь0,25 - 0,45Copper0.25 - 0.45 Титан0,01-0,15Titan0.01-0.15 Ванадий0,001-0,05Vanadium0.001-0.05 Кальций0,005 - 0,05Calcium0.005 - 0.05 Барий0,005 - 0,05Barium0.005 - 0.05 Редкоземельные элементы 0.001 -0,01 Азот0.005 - 0,01Rare earth elements 0.001 -0.01 Nitrogen0.005 - 0.01 0,01 -0,030.01-0.03 0,005-0,010,005-0,01 ОстальноеRest Таблица 1Table 1 Предлагаемый 1Proposed 1 2,9 2,00,85 0,6 1,1 0,1 0,- 45 0,012.9 2.00.85 0.6 1.1 0.1 0, - 45 0.01 Продолжение тлблContinued tlbl ЧугунCast iron /L-- --;/ L-- -; Химический состав чугуна, %The chemical composition of cast iron,% 1 - ee- - . в™ввш в ™ ™™™ ™«« ™ вв ™ | ™ви в - i1 - ee- -. в ™ вшш в ™ ™ interaction ™ «« ™ вв ™ ™ | ™ video in - i Са J 2 -I Ј§ML N1-2L §ЈLisCa J 2 -I Ј§ML N1-2L §ЈLis ii 0,0050,050,0010,0050,010,010,0050,050,0010,0050,010,01 0,0250,0250,0050,070,020,0070.0250.0250.0050.070.020.007 0,050,0050,010,,0050,050,0050,010, 005 0,030,0250,0250,010,030,0250,0250,01 В составе по авт.св. № 133659 дополнительно солержитс , : кобальт 0,01; алюминий 0,02; олово 0,05; магний 0,05; сурьма 0,05; ibop 0,01; натрий 0,005.In the composition of the auth. No. 133659 additionally contains: cobalt 0.01; aluminum 0.02; tin 0.05; magnesium 0.05; antimony 0.05; ibop 0.01; sodium 0,005. 0,050.05 Продолжение тлбл.1Continued tbl.1 ;; ОстальноеRest
SU894701656A 1989-06-06 1989-06-06 Cast iron SU1691419A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894701656A SU1691419A1 (en) 1989-06-06 1989-06-06 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894701656A SU1691419A1 (en) 1989-06-06 1989-06-06 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1691419A1 true SU1691419A1 (en) 1991-11-15

Family

ID=21452489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894701656A SU1691419A1 (en) 1989-06-06 1989-06-06 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1691419A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459003C1 (en) * 2011-08-31 2012-08-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast-iron
RU2525978C1 (en) * 2013-10-21 2014-08-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2562554C1 (en) * 2014-05-08 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайский сталелитейный завод" Cast iron
RU2640368C1 (en) * 2017-03-14 2017-12-28 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" Master alloy for refining and modifying chromium cast irons

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 888586, кл. С 22 С 37/10, 1979. Авторское Свидетельство СССР № 1336594, кл. С 22 С 37/00.1985. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459003C1 (en) * 2011-08-31 2012-08-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast-iron
RU2525978C1 (en) * 2013-10-21 2014-08-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2562554C1 (en) * 2014-05-08 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайский сталелитейный завод" Cast iron
RU2640368C1 (en) * 2017-03-14 2017-12-28 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" Master alloy for refining and modifying chromium cast irons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006068487A1 (en) Modifying agents for cast iron
CN111961953A (en) Method for producing gray cast iron
US2269407A (en) Addition agent and its use in the treatment of iron and steel
KR101822201B1 (en) High strength flake graphite iron using rare earth element and preparation method thereof
SU1691419A1 (en) Cast iron
JPH0121220B2 (en)
US3702269A (en) Ultra high strength ductile iron
US2841488A (en) Nodular cast iron and process of making same
Lacaze et al. Combined effects of copper and tin at intermediate level of manganese on the structure and properties of as-cast nodular graphite cast iron
CN111500923A (en) Thick-wall nodular cast iron and preparation method thereof
Bihari et al. Effect on the mechanical properties of gray cast iron with variation of copper and molybdenum as alloying elements
RU2119547C1 (en) Highly strong cast iron
SU1726547A1 (en) Copper base alloy
RU2138576C1 (en) cast iron
SU697588A1 (en) Alloy
US2221784A (en) Method and agent for treating molten iron and steel
SU1723175A1 (en) Alloying composition for cast iron
RU2096515C1 (en) Antifriction cast iron
JPS62161909A (en) Additive for manufacturing spheroidal graphite cast iron and vermicular cast iron
RU2007465C1 (en) Process of production of high-chrome white wear-resistant cast irons
US3920451A (en) Well workable, abrasion resistant nodular cast iron and a method of its production
SU670631A1 (en) Graphitized steel
SU1571097A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1693112A1 (en) Cast iron
SU1366545A1 (en) Inoculant