SU1712446A1 - Чугун - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлурпж, в частности к составам чугунов, используемых при массовом производстве тонкостенных отливок сложной конфигураций литьем в разовые песчано-глинистые формы.

Цель изобретени -повышениежидкотекучести и снижение склонности к племкоОбразованию при изготовлении отливок с развитой поверхностью.

П риме р. Дл  сравнительныхиепмтд НИИ известного и предлагаемого составив чугунов плавку проводили в индукционной тигельной печи ЛПЗ-67 с кислой футеровкой . В качестве шихтовых материалов использовали литейный чугун марки ЛК-3 и возврат собственного производства. Получение необходимой концентрации уг еро да в чугуне достигалось варьированием состава металлозавалки. Доводку по содержанию кремни  осуществл ли присадкой в жидкую ванну ферросилици  марки ФС75. Достижение указанных концентраций по другим элементам производили с помощью следующих ферросплавов: по магнию - лигатурой ФСМг7 (ТУ 14-5-134-86), по барию чЛигатурой FeSIBafry 14-2-160-84), по кальцию - силикокальцием СКЗО (ГОСТ 4762-71), по алюминию - алюминием А1 97 (ГОСТ 295-73). по церию - сплавом МЦ40 (ТУ 48-4-280-73).

Жидкотекучесть определ ли методом вакуумного всасывани  в кварцевую трубку диаметром 2,6 мм, склонность чугунов к пленообразованию - визуально как отно .шениё Площади плен к полной поверхности излома при заливке в сырье песчаные формы образцов размером 10 х 10 х 55 мм в количестве 100 шт. на каждый состав.

По данной технологии выплавл ли 5 составов предлагаемого сплава (на нижнем, верхнем и среднем, а также ниже нижнего и выше верхнего уровней содержани  компонентов ), а известный сплав на среднем у ровне (табл. 1).

Технологические свойства исследуемых сплавов представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 предлагаемый состав чугуна обеспечивает более высокие значени  жидкотёкучести, в то врем  как склонность к пленообразованию существенно снижаетс . Выбранное соотношение элементов в составе чугуна  вл етс  оптимальным . Кремний и углерод выбраны в указанных пределах, чтобы обеспечить максимальную жидкотекучесть чугуна как чугуна, имеющего эвтектический состав или близкий к нему.

Хром, никель и марганец - элементы, посто нно присутствующие в чугуне, содержание которых (0,2-0,4 мас.% Мп; 0,005;0 ,01 мас.% N1 и 0,005-0,008 мас.% Сг) обеспечивает минимальную склонность чугуна к отбелу при сохранении высокой прочности . Кроме того, содержание марганца в указанных пределах достаточно дл  нейтрализации вредного вли ни  серы в чугуне. Ввод в состав сплава РЗМ цериевой группы и алюмини  усиливает графитизируюЩий эффект при эвтектическом превращении, в св зи с чем величина отбела чугуна уменьшаетс  в 1,4-1,8 раза. Одновременно увеличиваетс  прочность сплавд, чтб  вл етс  следствием улучшени  включений графита и более равномерного распределени  их в металлической матрице. Нижний и верхний пределы содержани  РЗМ и алюмини  обусловлены эффективностью вли ни  этих элементов на величину отбела и механические свойства чугуна.

Кальций в составе чугуна  вл етс  рафинирующим элементом, он оказывает раскисл ющее и рафинирующее действие. Св зыва  кислород и серу в неметалличеQKiie включени .кальций значительно повышает поверхностное нат жение чугуна. Содержание кальци  в сплаве в пределах 0,065-0,01 мае. %  вл етс  оптимальным.

Магнийи барий, облада  повышенным

химическим сродством к примес м чугуна.

взаимодействуют с ним. Продукты реакции, име  значительно меньшую, чем жидкий чугун плотность, легко удал ютс  из расплава. Вследствие этого при движении жидкого

металла по каналам литейной формы значительно уменьшаетс  количество преп тствий , тормоз щих свободное течение расплава. В зкость сплава понижаетс . Нижний предел содержани  магни  и бари 

в чугуне (0,005 мае. %) обусловлен эффективным повышением технологических свойств С1;)лава, верхние Пределы (0,008 мас.% магни  и 0,01 мас.% бари ) ограничены стабилизацией прироста увеличени 

жидкотёкучести и снижени  склонности чугуна к пленообразованию.Кроме того, кальций, магний и барий, как отмечалось выше, оказыва  рафинирующее действие на расплав, привод т к изменению концентрации серы и кислорода в последнем,.образу  отдельные мелкие включени  глобул рной формы, состо щие в основном из алюмина-тов Са и Ва и шпинели СаО , А120з. Эти включени , равномерно располага сь в металлической матрице чугуна, обеспечивают изотропность микроструктуры отливок, одноврейенно повышают жидкотекучесть расплава и снижают его склонность к пленообразованию.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, редкоземельные металлы, алюминий кальций, магний, барий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  жидштекучести и снижени  склонности к пленообразованию ripw литье в сырые формы, он содержит комвоне-нты в следующем соотношении, мае.%: . Углерод3,5-3,8

   КреАний2,2-2,4

   Марганец 0,

   Хром0,005-0,008

   Никель0,005-0,01

   Редкоземельные металлы 0,002-0,004 / 2№юмйн1лй0405-0,01

   Кальций0,005-0,01

   Магний0,005-0,008

   Шарий0,005-0,01

   ЖелезоОстальное

   Таблицз1

   Таблица2