SU679637A1

SU679637A1 - Iron with spherical graphite

Info

Publication number: SU679637A1
Application number: SU772488367A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Антонович Шейко; Борис Григорьевич Зеленый; Владимир Петрович Латенко; Петр Ефимович Порядченко; Валерий Николаевич Бондаревский; Юрий Васильевич Моисеев; Анатолий Антонович Мирошниченко; Петр Семенович Кривенченко
Original assignee: Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1977-05-20
Publication date: 1979-08-15

Description

tt

Изобретение относитс к металлургии , в частности к получению легированного чугуна с шаровидным графитом , используемого дл конструкций, работающих при повышенных температурах .This invention relates to metallurgy, in particular to the preparation of nodular cast iron used for structures operating at elevated temperatures.

Известен чугун 1} с шаровидным графитом следующего состава,вес.%:Known cast iron 1} with spherical graphite of the following composition, wt.%:

Углерод 2,8-4,2Carbon 2.8-4.2

Кремний 1,7-2,8Silicon 1.7-2.8

Никель 8,0-9,0Nickel 8.0-9.0

Марганец 6-7,5Manganese 6-7.5

Медь2,0Copper2.0

Фосфор0,09Phosphorus0.09

Сера0,02Sulfur0,02

.Магний0,03.Magniy0.03

Кальций До 0,20Calcium Up to 0.20

РЗМ0,02-0,12РЗМ0,02-0,12

Железо ОстальноеIron Else

Недостатком чугуна-прототипа вл етс пониженна окалиностойкость в воздушной среде при нагреве до .The disadvantage of the prototype cast iron is lowered oxidation resistance in air when heated to.

Целью данного изобретени вл етс повышение его окалиностойкости при высоких температурах.The purpose of this invention is to increase its oxidation resistance at high temperatures.

Дп этого чугун, содержащий углерод , железо, кремний, никель, марганец , медь, магний, кэ.ггт.ций, редкоземелъные металлы, дополнительно со|держит алюминий и литий при следующем соотнсхиении компонентов, вес.%« Углерод 2, 7 .i -.,, 5 О Никель8,17-10,90Dp of this cast iron containing carbon, iron, silicon, nickel, manganese, copper, magnesium, carbon dioxide, rare-earth metals, additionally contains aluminum and lithium at the following ratio of components, wt.% "Carbon 2, 7 .i -. ,, 5 About Nickel8,17-10,90

Медь2,31-3,92Copper 2,31-3,92

Литий0,04-0,09Lithium0.04-0.09

Магний0,022-0,0а5Magnesium0.022-0.0a5

Кремний 1,00-2,45 Марганец 6,1 -8,05 Silicon 1.00-2.45 Manganese 6.1 -8.05

О Алю линий 1,61-3,79 Кальций О,С1-0,10 РЭМ0,01-0,10About Alu lines 1,61-3,79 Calcium O, C1-0.10 REM0.01-0.10

Железо Остальное Чугун содержит в виде примеси 0,009-0,02 вес.% серы и 0,03-0,12 Iron Else Cast iron contains in the form of an impurity of 0.009-0.02 wt.% Sulfur and 0.03-0.12.

5 вес.% фосфора. 5 wt.% Phosphorus.

Наличие в чугуне гшюминил позвол ет существенно повысить окйлиностойкость чугуна в воздушной среде The presence of gshuminil in cast iron allows to significantly increase the resistance of cast iron in air.

0 при высоких температурах. В этих услови х на поверхности отли1;( х иэ аустенитного чугуна образуютс ьюститы (окислы железа-никел -марганда ), которые не преп тствуют даль5 нейшему окислению основной матрицы чугуна вглубь. Эти окислы пористые, непрочные, имеют плохое сцепление с металлической матрицей, лйгко отслаиваютс с поверхности чугуна. При 0 at high temperatures. Under these conditions, on the surface there are 1; (x and austenitic cast iron is formed by Iustites (iron oxides-nickel-margand), which do not interfere with further oxidation of the main matrix of cast iron deep into. These oxides are porous, weak, have poor adhesion to the metal matrix, exfoliate from the surface of the cast iron.

0 окислении аустенитного чугуна, сошержащего алюминий, последний диф|фундирувт к поверхности, к зоне поверхностный слой металла газова среда и участвует в процессе окислени с образованием защитных окислов сложного состава типа шпинелей (Fe, Ni) , которые из-за плотной упаковки структуры преп тствуют проникновению кислорода в зону поверхностного окислени . Содержание сшюминк по нижнему пределу обусловлено необходимым его количеством дл образовани в аустенитном чугуне пассивирующего покрыти .On the oxidation of austenitic cast iron, containing aluminum, the last differential to the surface, to the zone, the surface layer of the metal gas atmosphere and participates in the oxidation process with the formation of protective oxides of a complex composition of the type of spinels (Fe, Ni), which, due to the dense packing of the structure, prevent the penetration of oxygen into the zone of surface oxidation. The lower limit of the content of the syrume is due to the quantity needed for the formation of a passivating coating in austenitic iron.

Минимальна скорость окалинообразовани достигаетс при максимальном содержании алюмини . Дальнейшее увеличение его содержани приводит к интенсивному увеличению граФитизации , что выражаетс в по влении в чугуне сцели, не позвол ющей получать качественные отливки.The minimum scaling rate is achieved with a maximum aluminum content. A further increase in its content leads to an intensive increase in the graphitization rate, which is expressed in the appearance of ground iron in the iron making it impossible to obtain high-quality castings.

Литий в чугун вводитс дл устранени демодифицирующего вли ни алюмини , а также пленкообразовани . Литий принимает участие в образовании защитной пленки. Литий . выбираетс иэ такого расчета, что при максимальном содержании гшюмини содержание лити выбираетс по верхнему пределу, при минимальном содержании алюмини - по нижнему пределу.Lithium is injected into cast iron to eliminate the demodifying effect of aluminum as well as film formation. Lithium takes part in the formation of a protective film. Lithium such a calculation is chosen, that at the maximum content of gsuminium, the lithium content is selected by the upper limit, and at the minimum aluminum content - by the lower limit.

Пример. Плавку чугуна провод т в печи ИЧТ 0,06. В качествеExample. The iron smelting is carried out in an ICT furnace 0.06. As

шихты используют литейные чугуны, передельные чугуны, никель, медь, ешюминий, гостовские ферросплавы, коктлексный модификатор, содержащий магний, кгшьций, РЗМ, кремний, железо. Проведены 4 плавки. 5Температура,перегрева металла приCharge materials use cast iron, pig iron, nickel, copper, ashumin, Gostovskiy ferroalloys, cocktail modifier containing magnesium, carbon elements, rare-earth metals, silicon, iron. Held 4 melting. 5Temperature, overheating of the metal at

плавке не превышает .fusion does not exceed.

Модификатор ввод т на дно ковша вместе с плавиковым шпатом. Заливку провод т с температуры 1350-1400 С.The modifier is introduced to the bottom of the bucket together with fluorspar. Filling is carried out with a temperature of 1350-1400 C.

0 Образцы дл исследовани механических свойств и окалиностойкос.ти чугуна вьфезают из клиновидных проб длиной 140 мм, высотой 200 мм, шириной 40 мм (верх) и 20 мм (низ).0 Samples for the study of mechanical properties and scaling of cast iron are drawn from wedge-shaped samples 140 mm long, 200 mm high, 40 mm wide (top) and 20 mm wide (bottom).

5 Образцы дл определени окалиностойкости имеют следующие размеры i 0,2 мм; dais + 0,1 мм.5 Specimens for determining scaling resistance are as follows: i 0.2 mm; dais + 0.1 mm.

Критерием оценки окалиностойкрсти служит привес образцов за врем The evaluation criterion for scaling resistance is the weight gain of samples over time.

Q испытани при 650 С, отавсенный к 1м поверхности образца (в г/М), и скорость окалинообразовани (в г/кпч). Химический состав известного (1) и предлагаемого (2,3,4) чугунов и их механические, свойства приведены в табл. .1.Q test at 650 ° C, relative to 1m of the sample surface (in g / M), and scaling rate (in g / kpch). The chemical composition of the known (1) and the proposed (2,3,4) cast iron and their mechanical properties are given in table. .one.

Полученные данные по окалиностбйкости чугуна в атмосфере воздуха при температуре приведены в табл.. Из приведенных данных следует, ,The data obtained on the scaling of iron in air at a temperature given in the table. From the data,

0 что. скорость окали ообразовани предла- гаемого чугуна в 1,6-2 раза нижа чугуна-прототипЬ.0 what The rate of scale formation of the proposed cast iron is 1.6–2 times lower than the prototype cast iron.

II

(б Я(b I

s ч с « fris h with "fri

Таблица2Table 2