SU1723175A1 - Alloying composition for cast iron - Google Patents
Alloying composition for cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1723175A1 SU1723175A1 SU904845462A SU4845462A SU1723175A1 SU 1723175 A1 SU1723175 A1 SU 1723175A1 SU 904845462 A SU904845462 A SU 904845462A SU 4845462 A SU4845462 A SU 4845462A SU 1723175 A1 SU1723175 A1 SU 1723175A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- properties
- mechanical
- ligature
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к лигатурам дл обработки чугуна с повышенной фрикционной теплостойкостью. С целью повышени механических и эксплуатационных свойств чугуна лигатура содержит, мае,%: медь 6-, 11; алюминий 7-10; марганец 15-19; молибден 6-10; церий 8-12; лантан 3-7; висмут 1-5; азот 2-5; титан 0,2-1; бор 1,2-3,5 и железо остальное. Фрикционна теплостойкость чугуна составл ет 371-384 цикла, эксплуатационна стойкость - 1760-1980 ч. 2 табл.This invention relates to ligatures for treating cast iron with increased frictional heat resistance. In order to improve the mechanical and operational properties of cast iron, the master alloy contains, in May,%: copper 6-, 11; aluminum 7-10; manganese 15-19; molybdenum 6-10; cerium 8-12; lanthanum 3-7; bismuth 1-5; nitrogen 2-5; titanium 0.2-1; boron 1.2-3.5 and iron else. The frictional heat resistance of cast iron is 371-384 cycles, the operational resistance is 1760-1980 hours. Table 2.
Description
Изобретение относитс к металлургии, в частности к комплексным лигатурам дл обработки чугуна с повышенкой фрикционной теплостойкостью.This invention relates to metallurgy, in particular to complex ligatures for the treatment of cast iron with increased frictional heat resistance.
Известна лигатура, содержаща , мас.%; Алюминий30-70Known ligature, containing, wt.%; Aluminum30-70
Марганец10-30Manganese10-30
Хром10-25Chrome 10-25
РедкоземельныеRare earth
металлы2-35 :metals2-35:
ЖелезоОстальноеIronErest
Известна лигатура не обеспечивает существенного повышени износостойкости и фрикционной теплостойкости.Known ligature does not provide a significant increase in wear resistance and frictional heat resistance.
Известна также лигатура следующего химического состава, мас.%:Also known ligature of the following chemical composition, wt.%:
Кремний6-85Silicon 6-85
Редкоземельные металлы15-70Rare earth metals15-70
ЖелезоОстальноеIronErest
Высокое содержание кремни снижает твердость и эксплуатационные свойства чугуна .High silicon content reduces the hardness and performance properties of cast iron.
Наиболее близкой к предлагаемой вл етс лигатура следующего химического состава , мас.%:Closest to the offer is the master alloy of the following chemical composition, wt.%:
Медь12-20Copper12-20
Алюминий7-12Aluminum7-12
Марганец 12-70Manganese 12-70
Фосфор10-16Phosphorus 10-16
Молибден6-10Molybdenum6-10
Церий8-12Cerium8-12
Азот2-5Nitrogen2-5
ЖелезоОстальноеIronErest
Фрикционна теплостойкость микролегированного этой лигатурой чугуна составл ет 184-198 циклов; относительна износостойкость-2,05-2,3; предел прочности при изгибе - 710-830 МПа и предел выносливости при изгибе- 270-310 МПа.The friction heat resistance of the pigmented iron alloyed by this ligature is 184-198 cycles; relative wear resistance - 2.05-2.3; Flexural strength is 710–830 MPa and flexural endurance is 270–310 MPa.
Недостаток известной лигатуры низкие механические и эксплуатационные свойства.The lack of known ligatures low mechanical and operational properties.
Цель изобретени - повышение механических и эксплуатационных свойств микролегированного чугуна.The purpose of the invention is to improve the mechanical and operational properties of micro alloyed iron.
Поставленна цель достигаетс тем. что лигатура, содержаща медь, алюминий,The goal is achieved by those. that a ligature containing copper, aluminum,
(Л(L
СWITH
4four
ГОGO
соwith
аbut
VJVj
(Л(L
марганец, молибден, церий, азот и железо, дополнительно содержит лантан, бор, висмут и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:manganese, molybdenum, cerium, nitrogen and iron, additionally contains lanthanum, boron, bismuth and titanium in the following ratio of components, wt.%:
Медь6-11Copper6-11
Алюминий7--.ЮAluminum7 -.
Марганец 15-19Manganese 15-19
Молибден6-10Molybdenum6-10
Церий8-12Cerium8-12
Лантан3-7Lanthanum 3-7
Висмут1-5Bismuth1-5
Азот2,6-5,0Nitrogen2,6-5,0
Титан0,2-1Titan0,2-1
Бор1,2-3,5Bor1,2-3,5
ЖелезоОстальноеIronErest
Существенными отличи ми предлагаемого технического.решени вл ютс введение лантана, висмута, бора и титана, что значительно повышает механические и эксплуатационные свойства износостойкого чугуна,Significant differences in the proposed technical solution are the introduction of lanthanum, bismuth, boron and titanium, which significantly improves the mechanical and operational properties of wear-resistant cast iron,
Лантан оказывает рафинирующее вли ние и модифицирует структуру чугуна, понижает термодинамическую активность углерода, степень сфероидизации графита и неметаллических включений и твердость чугуна , что повышает механические и эксплуатационные свойства. При концентрации лантана до Змас.% его модифицирующий эффект и эксплуатационные свойства чугуна низкие, а при увеличении его содержани более 7 мас.% усиливаетс угар и пироэффект при обработке чугуна, снижаетс стабильность структуры, механических и эксплуатационных свойств.Lanthanum has a refining effect and modifies the structure of cast iron, reduces the thermodynamic activity of carbon, the degree of spheroidization of graphite and non-metallic inclusions, and the hardness of cast iron, which increases the mechanical and operational properties. When the concentration of lanthanum is up to Zmas.%, Its modifying effect and the operational properties of cast iron are low, and with an increase in its content of more than 7% by mass, burns and pyro effects are increased during the processing of cast iron, and the stability of the structure, mechanical and operational properties are reduced.
Титан введен как микролегирующий и графитизирующий компонент, способствующий повышению фрикционной теплостойкости , пластических и технологических свойств чугуна. При его концентрации более 1,0 мас.% возрастает количество неметаллических включений по границам зерен, снижаетс компактность графита и технологические и эксплуатационные свойства. При его концентрации до 9,2 мас.% недостаточны термическа стойкость, сопротивл емость фрикционному износу, удароустойчивость и фрикционна теплостойкость.Titanium is introduced as a micro-alloying and graphitizing component, contributing to the improvement of frictional heat resistance, plastic and technological properties of cast iron. At a concentration of more than 1.0% by weight, the amount of non-metallic inclusions at the grain boundaries increases, the compactness of graphite and the technological and operational properties decrease. At a concentration of up to 9.2 wt.%, Thermal resistance, resistance to frictional wear, impact resistance, and frictional heat resistance are insufficient.
Висмут введен в предлагаемую лигатуру в количестве 1-5 мас.% как эффективна модифицирующа и отбеливающа добавка дл чугуна, повышающа однородность структуры, стабильность механических свойств и устран юща образование междендритного графита, способствующа увеличению изолированности и компактности других составл ющих структуры и повышению механических характеристик чугуна в отливках. При концентрации висмута до 1 мас.% модифицирующий эффект про вл етс слабо, механические и эксплуатационные свойства чугуна в отливках наход тс на низком уровне, а при увеличении концентрации висмута более 5 мас.% снижаетс Bismuth was introduced into the proposed ligature in the amount of 1-5 wt.% As an effective modifying and bleaching additive for cast iron, which increases the homogeneity of the structure, the stability of mechanical properties and eliminates the formation of interdendritic graphite, which contributes to an increase in the isolation and compactness of other components of the structure and to an increase in the mechanical characteristics of cast iron in castings. When the concentration of bismuth is up to 1 wt.%, The modifying effect is weak, the mechanical and operational properties of cast iron in the castings are low, and with increasing bismuth concentration more than 5 wt.%
стабильность модифицирующего эффекта, увеличиваетс количество неметаллических включений и снижаетс пластичность и механические свойства чугуна, долговечность литых деталей и их износостойкость.the stability of the modifying effect, the number of non-metallic inclusions increase and the ductility and mechanical properties of cast iron, the durability of cast parts and their wear resistance decrease.
0 Бор в количестве 1-3,5 мас.% существенно измельчает структурные составл ющие , снижает газовую пористость и повышает равномерность модифицировани , очищает границы зерен, повышает ус5 во емость лигатуры расплавленным металлом и продолжительность сохранени модифицирующего эффекта лигатуры, что обеспечивает повышение предела выносливости , прочности и в зкости чугуна в отлив0 ках, При концентрации бора до 1,0 мас.% измельчение структуры и повышение механических свойств недостаточное, а при увеличении концентрации бора более 3,5 мас.% повышаетс угар металла и снижают5 с однородность структуры, механические и эксплуатационные свойства чугуна в отливках . 0 Boron in the amount of 1-3.5 wt.% Significantly crushes the structural components, reduces gas porosity and increases the uniformity of the modification, cleans the grain boundaries, increases the strength of the ligature by the molten metal and the duration of preservation of the modifying effect of the ligature, which provides increased endurance limit, strength and toughness of cast iron in castings; At a boron concentration up to 1.0 wt.%, the refinement of the structure and improvement of mechanical properties is insufficient, and with an increase in the boron concentration of more than 3.5 wt.% shaets snizhayut5 metal intoxication and with uniformity of structure, mechanical and performance properties in iron castings.
Церий упрочн ет и модифицирует структуру чугуна, повышает степень сферо0 идизации графита и неметаллических включений и твердость чугуна, что повышает механические и эксплуатационные свойства . При концентрации цери до 8 мас.% его модифицирующий эффект и эксплуатацион5 ные свойства чугуна низкие, а при увеличении его содержани более 12 мас.% усиливаетс пироэффект при обработке чугуна , снижаетс стабильность структуры, механических и эксплуатационных свойств.Cerium strengthens and modifies the structure of cast iron, increases the degree of spheroidization of graphite and non-metallic inclusions, and the hardness of cast iron, which increases the mechanical and operational properties. When cerium concentration is up to 8 wt.%, Its modifying effect and operating properties of cast iron are low, and as its content increases to more than 12 wt.%, The pyro effect is enhanced when cast iron is processed, and the stability of the structure, mechanical and performance properties is reduced.
0 Молибден в составе лигатуры обеспечивает повышение прочности, твердости, теплостойкости и износостойкости чугуна. Его вли ние начинает сказыватьс с концентрации 6 мас.%, а при увеличении концентра5 ции более 10 мас.% увеличиваетс содержание в структуре карбидов, ухудшаетс усво емость лигатуры чугуном, снижаютс пластические свойства и предел выносливости при изгибе,0 Molybdenum in the composition of the alloy provides increased strength, hardness, heat resistance and wear resistance of cast iron. Its effect begins to manifest itself with a concentration of 6 wt.%, And with an increase in concentration of more than 10 wt.%, The content of carbides in the structure increases, the absorption of the ligature by the cast iron deteriorates, the plastic properties and the flexural strength limit decrease,
00
Марганец оказывает аусталитизирую- щее вли ние, повышает прочностные и эксплуатационные свойства, его содержание повышено до 15-19 мас.%. Прочностные иManganese has an austerizing effect, increases strength and performance properties, its content is increased to 15-19 wt.%. Strength and
5 эксплуатационные свойства при содержании его до 15 мас.% недостаточны. Увеличение содержани марганца более 19 мас.% снижает пластические свойства, предел выносливости при изгибе и фрикционные свойства,5 operational properties with a content of up to 15 wt.% Insufficient. Increasing the manganese content of more than 19 wt.% Reduces the plastic properties, the limit of bending endurance and frictional properties,
Содержание меди в лигатуре снижено в соответствии с опытом и содержанием их в лигатурах, используемых дл модифицировани чугуна с повышенными эксплуатационными свойствами. Эффективное содержание меди в лигатуре составл ет 6-1.1 мас.%. Така концентраци графитизирующих компонентов при исключении содержани фосфора повышает равномерность и стабильность модифицировани чугуна, способствует повышению механических свойств. При содержании фосфора снижаютс пластические свойства. Увеличение концентрации меди более 11 мас.% увеличивает ликвацию и снижает эксплуатационные свойства.The copper content in the ligature is reduced in accordance with the experience and their content in the ligatures used to modify cast iron with enhanced performance properties. The effective copper content in the ligature is 6-1.1 wt.%. Such a concentration of graphitizing components with the exception of phosphorus increases the uniformity and stability of the modification of cast iron, contributes to the improvement of mechanical properties. When the phosphorus content is reduced plastic properties. Increasing the copper concentration of more than 11 wt.% Increases the segregation and reduces the performance properties.
Наличие в лигатуре 7-10 мас.% алюмини способствует повышению стабильности модифицировани и механических свойств. При увеличении концентрации алюмини более 10,0 мас.% повышаетс угар лигатуры , снижаетс однородность структуры, а при концентрации до 7 мас.% - стабильность модифицировани низка , снижаютс эксплуатационные свойства, предел выносливости при изгибе и фрикционна теплостойкость.The presence in the ligature of 7-10 wt.% Aluminum contributes to the stability of the modification and mechanical properties. With an increase in the aluminum concentration of more than 10.0 wt.%, The ligature of the alloy is reduced, the homogeneity of the structure decreases, and at a concentration of up to 7 wt.%, The stability of the modification is low, the operational properties, fatigue resistance and frictional heat resistance decrease.
Лигатуры получают в открытых индукционных печах сплавлением сплава АМТ(ТУ 48-4-365-76) с металлическим марганцем (ГО.СТ 6008-82), медью М1, ферробором ФБ13 и другими металлами и ферросплава- iHn. Сначала сплавл ют металлический марганец с ферробором ФБ13 (ТУ 15-4-14-72) и алюминиймолибдентитановым сплавом при 1530-1570°С. Затем расплав продувают в течение 2-5 мин азотом и ввод т медь М1 и модифицирующую смесь из-цери ЦеМ-3 (ТУ 48-4-216-72), лантана Ж ЛаМ-2 (ТУ 48-4- 218-72) и висмута Ви2 (ГОСТ 10924-84). Разливку производ т в плоские металлические изложницы и измельчают перед употреблением до фракции 0,1-5 мм. В табл. 1 приведены составы лигатурLigatures are obtained in open induction furnaces by fusion of an AMT alloy (TU 48-4-365-76) with metallic manganese (GO.ST 6008-82), copper M1, ferroboron FB13 and other metals and ferroalloy- iHn. First, metal manganese is fused with ferroborne FB13 (TU 15-4-14-72) and aluminum-molybdentitanium alloy at 1530-1570 ° C. Then the melt is flushed with nitrogen for 2-5 minutes and copper M1 and the cerium mixture CerM-3 (TU 48-4-216-72), lanthanum J LaM-2 (TU 48-4- 218-72) are introduced and Bi2 Bi2 (GOST 10924-84). The casting is made into flat metal molds and crushed before use to a fraction of 0.1-5 mm. In tab. 1 shows the compositions of the ligatures
опытных плавок.experienced heats.
В табл. 2 приведены механические и эксплуатационные свойства износостойких чугунов.In tab. 2 shows the mechanical and operational properties of wear-resistant cast iron.
Лигатуры используют при выплавке износостойкого белого чугуна, содержащего, мас.%: углерод 2,35; кремний 0,5; марганец 0,8; фосфор 0,06; хром 3,5; никель 0,8; сера 0,03; кальций 0,02; азот 0,03 и железо остальное . Лигатуру присаживают при 1450- 1470°С в количестве 0,7% от массы расплава.Ligatures are used in the smelting of wear-resistant white cast iron, containing, wt.%: Carbon 2.35; silicon 0.5; manganese 0.8; phosphorus 0.06; chromium 3,5; nickel 0.8; sulfur 0.03; calcium 0.02; nitrogen 0.03 and iron else. Ligature prisatiyut at 1450-1470 ° C in the amount of 0.7% by weight of the melt.
Фрикционную теплостойкость определ - ют на установке испытани материалов на трение УМТ-1 на кольцевых образцах в соответствии с методикой по ГОСТ 23.210-80.The frictional heat resistance is determined at the UMT-1 friction test installation on ring specimens in accordance with the method of GOST 23.210-80.
Как видно из табл. 2, предлагаема лигатура обеспечивает более высокие характе- -ристикм фрикционной теплостойкости, износостойкости и предела выносливости при изгибе по сравнению с известной.As can be seen from the table. 2, the proposed ligature provides higher characteristics of the frictional heat resistance, wear resistance and the bending endurance limit compared to the known.
Использование предлагаемой лигатуры дл модифицировани износостойкого чугу- на обеспечивает более высокое по сравнению с известной повышение механических и эксплуатационных свойств.The use of the proposed ligature to modify wear-resistant cast iron provides a higher increase in mechanical and performance properties compared to the known.
Экономический эффект от использовани предлагаемой лигатуры дл микролеги- ровани чугуна составл ет 64 тыс. руб. в год.The economic effect of using the proposed ligature for the microalloying of cast iron is 64 thousand rubles. in year.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904845462A SU1723175A1 (en) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | Alloying composition for cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904845462A SU1723175A1 (en) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | Alloying composition for cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1723175A1 true SU1723175A1 (en) | 1992-03-30 |
Family
ID=21524372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904845462A SU1723175A1 (en) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | Alloying composition for cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1723175A1 (en) |
-
1990
- 1990-05-11 SU SU904845462A patent/SU1723175A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 601320, кл. С 22 С 35/00, 1978. Авторское свидетельство СССР № 1507844, кл. С 22 С 35/00, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1723175A1 (en) | Alloying composition for cast iron | |
SU1724716A1 (en) | Cast iron for metallic forms | |
SU1765238A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1691419A1 (en) | Cast iron | |
SU1627582A1 (en) | Cast iron | |
SU779428A1 (en) | White wear-resistant cast iron | |
RU2040575C1 (en) | Modifying agent for cast iron | |
SU1668453A1 (en) | Alloying composition for cast iron | |
SU1725757A3 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1705391A1 (en) | Alloying additive for cast iron | |
SU1601131A1 (en) | Metal-melting charge | |
RU2119547C1 (en) | Highly strong cast iron | |
SU1747529A1 (en) | Cast iron | |
SU1627580A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1305191A1 (en) | High-strength cast iron | |
SU1321767A1 (en) | Cast iron for castings | |
SU1062293A1 (en) | Modifier for cast iron | |
SU1640195A1 (en) | Wear resistant cast iron | |
SU1717660A1 (en) | Alloying additive for cast iron | |
SU1668456A1 (en) | Cast iron | |
SU1705389A1 (en) | Alloying additive | |
SU1668450A1 (en) | Alloying composition for hot metal | |
SU1668455A1 (en) | Cast iron | |
SU1242537A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1763506A1 (en) | Wear-resistant cast iron |