SU798192A1 - Чугун - Google Patents

Description

(54) ЧУГУН

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к изысканию новых видов чугунов с минимальной склонность к отбелу, повышенными механическими свойствами и термостойкостью,используемых дл  лить  в металлические формы ответственных деталей двигателей внутреннего сгорйни , кокилей и т.п.

Известен чугун с малой величиной ледебуритного отбела, содержащий углерод, кремний, марганец, и Ксшьций и железо l .

Однако, этот вид чугуна может выплавл тьс  лишь в индукционных печах с нейтральной или основной футеровкой , кроме того, чугун имеет повышенную нестабильность механических свойств.

Известен чугун следующего химического состава, вес.%: углерод 3,04 ,5; кремний 0,5-1,8; марганец 0,10 ,6; алюминий 0,5-0,9: магний 0,030 ,1; железо - остальное. Он обладает повышенной термо и окалиностойкостью С2 ..

Однако этот чугун имеет склонность к отбелу при в металлические формы, а также требует специ альных меропри тий по его модифицированию магнием

Наиболее близким по техн1 ческой сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  чугун, содержащий (вес.%) углерод 2,8-4,0; кремний 1,5-2,6; марганец 0,2-1,2; алюминий 0,06-0,6; кальций 0,04-0,1; церий 0,01-0,06; железо - остальное. Чугун имеет низкую чувствительность к отбелу З .

0

Однако у этого чугуна недостаточно высокие механические свойства и термостойкость.

Цель изобретени  - получение чугуна без ладебуритного отбела при

5 литье в металлические формы, повышен е его механических свойств и термостойкости .

Дл  достижени  поставленной цели

0 исходный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, кальций , церий и железо, дополнительно легируют медью при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

5

Углерод 2,6-3,0;

Кремний 1,&-2,5;

Марганец 0,6-0,8;

Церий0,05-0,12;

Алюминий 1,6-3,5;

Медь1,2-1,8;

0 Кальций 0,1-0,2; Железо .Остальное Примеси: сера - не более 0,02%, 1 осфор - не более 0,1%. При этом выдерживатьс  соотношение Са/С1 1,8-2,2. Термостойкость исходного чугуна увеличиваетс  за счет структурной стабилизации металлической матрицы с помощью меди; а указанное соотношение Л и Си позвол ет получить оптимальное, с точки зрени  устойчивости структуры, содержание -фазы, дополнительно оказывающей благопри тное вли ние на структуру При содержании АЕ ниже 1,6% и меди ниже 1,2%, наличие у-фазы не обнаруживаетс , а термостойкость чугуна падает. Пример 1. ЧуТгун плавили в и 1дукционной печи ИСТ-ООб с кислой футеровкой. После получени  рас плава медистого чугуна и перегрева его до 1500°С вводили алюминий в ви де чушек под слой покровного шлака Перед выпуском металла его модифици роэгши смесью силикокальци  и ферро цери . Разливку осуществл ли обычным способом. Отбел по международной пробе ока залс  нулевым и в предлагаемом и в известном чугуне. Термостойкость определили путем нагрева образца диаметром 10 и длиной 150 мм непосредственным пропуск нием электрического тока до t° ЭОО и охлаждением в проточной воде до . Предлагаемый чугун показал стойкость по первой трещины термиПредлагаемый чугун

2,6 1,9 0,6 3,5 0,2 0,12 1,2 46,2 28,0 2353

2,6 2,0 0,6 2,2 0,2 0,1 1,4 55,0 36,8 2106

2,8 2,5 0,6 1,6 0,1 0,055 1,4 55,5 31,0 2105

2,8 2,5 0,8 2,2 0,2 0,09 1,8 64,0 38,в 2405

3,0 1,8 0,6 3,0 0,1 0,05 1,8 58,5 34,0 2105

Известный чугун з

2,8 2,5 О,а 0,2 0,1 0,05 - 38,0 29,0 1802,2

3,2 2,5 0,8 0,4 0,1 0,05 - 36,0 19,5 1902,5

3,2 1,5 0,8 0,6 0,1 0,05 - 42,5 22,5 1В52,0

1,5 1,5 1,0 ческой усталости в 82 цикла (в среднем ); а известный чугун - 47 циклов. Чугун СЧ18-36 ваграночной плавки показал термостойкость 24 цикла. Пример 2. Чугун плавили в вагранке. В ковш, подогретый с помощью газовых горелок, поместили мелкие куски электролитической меди и алюмини  марки АО. Смесь модификаторов - силикокальци  и ферроцери  давали на желоб при выпуске .eталла . После перемешивани  металла и скачивани  шлака производили разливку . Заливались образцы на отбел и отливки металлических форм в мастеркокили. Анализ показал нулевой отбел, равномерную структуру по сечени м отливки. Стойкость кокилей из предлагаемого чугуна возросла в среднем в 3,5-4,2 раза. Результаты испытаний основных свойств известного и предлагаемого состава чугуна приведены в таблице. Как видно из таблицы, величина . ледебуритного отбела у обоих чугуноЕ минимальна, а механические свойства и термостойкость у чугуна с предлагаемым составом значительно лучше, чем у известного. Применение чугуна с указанным соотношением ингредиентов дл  получени  ответственных деталей двигателей внутреннего сгорани  методом лить  в кокиль позволит при развесе лить  менее 20 кг получить экономию в среднем 15-20 руб на тонну годного лить  за счет уменьшени  брака по отбелу и повышени  срока службы термически нагруженных деталей.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод,кремний , марганец, алюминий, кальций, церий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических свойств и термостойкости , он дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредиентов, вес.%

   2,6-3,о;

   1,8-2,5 0,6-0,8, 1,6-3,5,1 ,2-1,8;

   Кальций 0,1-0,2, Церий 0,05-0,12; Железо Остальное,

   причем, соотношение кальци  к церию

   составл ет 1,8-2,2.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.40-й международный конгресс литейщиков, М., НИИМаш, 1973,с.158.
2. 2.Авторское свидетельство СССР

   0 № 550454, кл. С 22 С 37/10, 1975.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 592864, кл. С 22 С 37/10, 1975.