SU945219A1 - Чугун с шаровидным графитом - Google Patents

Description

(54) ЧУГУН С ШАГОВЩЩЫМ ГРАФИТОМ

1

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к получению легированного чугуна с шаровидным графитом, используемого дл  изготовлени  конструкций, работающих в услови х тепловых ударов.

Известен чугун {1 с шаровидным графитом следующего состава, вес.%:

3-4

Углерод 1,5-2,5

Кремний 0,3-1,2

Марганец

Хром

2-3 0,8-1,8

Алюминий 0,05-0,25

Титан 0,05-0,1

Кальций

Редкоземельные

0,05-0,1

металлы

0,05-0,2

Азот

0,5-2,0

Медь

Бор

0,005 -0,01

Остальное

Железо

Известный чугун обладает пониженными , значени ми термической стойкости   окаЛйно стойкости в воздушной среде при нагреве до SOOC.

Известен

чугун 2, содержаший, вес.%:

Углерод 2,8-3,8

Кремний 0,2-0,8

Марганец 0,1-0,6

Хром 0,01-0,6

Алюминий 0,1-0,9

Редкоземельные

0,005-0,1

металлы

Стронций 0,001-0,1

Литий . 0,001-0,1

10

Железо Остальное

Недостатком данного чугуна  вл етс  низка  термо- и окалшюстойкость.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому

15 эффекту  вл етс  чугун, содержащий, вес.%: Углерод 2,72-3,50

Кремний1,08-2,45

Никель8,17-10,90

Марганец6,1-8,65

20

Медь2 1-3,92

Алюминий1,81-3,79

Литий0,04-0,09

Кальций0,01-0,10 394 Магний0,002-0,085 РЗМ0,01-0,10 ЖелезоОстальное Этот чугун в литом состо нии имеет ферритную металлическую основу и следующие механические свойства: временное сопротивление 45,6-47,0 кгс/мм, относительное удлинение 14, и твердость 149-159 НВ 3. Недостатком чугуна с шafioвидными графи тами  вл етс  низка  термическа  стойкость, Отмечаетс  также недостатовда  окалиностойкость в воздушной среде при нагреве до 650800°С . Цель изобретени  - повышение термической стойкости и окалиностойкости чугуна. Цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, никель, марганец, медь, алюминий, литий, кальций, магний, реДкоземел ные металлы и железо, дополнительно содержи титан, бор и азот при следующем соотнощении компонентов, вес.%: Углерод .2,5-3,3 Кремний1,1-2,5 Никель8,1-10,9 Марганец6,3-8 Д . Медь2,5-4,1 Алюминий1,3-2,9 Литий„0,03-0,07 Кальций0,01-0,05 Магний0,03-0,05

Известный3 ,5 2,4 8,03 9,1 2,4 3,20,07 Предлагаемый 13,3 1,18,1 8,1 2,5 1,3

22,9 2,07,2 9,5 3,3 2,1

32,5 2,56,3 10,9 4,1 2,9 Примечание.

Предлагаемый чугун имеет следующие механические свойства.

Временное сопротивление, кГс/мм 54,2-57,4

Относительное удлинение, % 16,7-17,8 Дл  проведени  испытани  отливают технологические пробы и образцы дл  механических

0,1 0,1 0,03 0 ,06 0,8 0,03 0,03 0,04 0,03 с, 0,04 0,07 1,5 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

испытаний и технологических исследований. Термическую стойкость определ ют по количеству циклов нагрева чугуна до 800° С и охлаждени  в воде до по влени  трецщны. Критерием оценки окалиностойкости служит привес образцов диаметром 15+0,1 мм и длиной 15+ 0,1 мм за 100 ч испытани  при 650 и 800С,.. Чугун известного состава дополнительно содержит 0,01 вес. серы и 0,05 вес.%1 фосфора. Редкоземельные 0,02-0,05 металлы 0,8-1,5 0,01-0,05 0,01-0,05 Остальное Титан и бор образуют с углеродом стойкие карбидь и нитриды, которые равномерно распредел ютс  по телу зерна, что способствует стабилизации структурь при зксплуатации в услови х повышени  температзф. Дальнейшее увеличение содержани  титана, азота и бора приводит к интенсивному увеличению графитизации и снижению качества чугуна в отливках. При меньших содержани х титана, бора и азота не наблюдаетс  увеличени  эксплуатационных свойств чугуна при повышенных температурах. Пример. В индукционной электрической печи с тиглем емкостью 250 кг провод т плавки известного и предлагаемого чугунов с использованием в качестве шихты литейных и передельных чугуиов, полуфабрикатного никел , меди, алюмини , сурьмы и комплексных ферросплавов. Температура перегрева металла 1485-1500°С, а температура заливки его в сухие жидкостекольные литейные формы 13801400°С . Химический состав известного и предлагаемого чугунов приведен в табл. 1. Таблица 1 0,03 0,3 0,01 0,02 0,03 0,01 0,01 5 отнесенный к 1 м поверхности образца (в г/м) н скорость окалинообраэованн  ( в г/м. ч).

ермическа  стойкость (нагрев 800°С, охлаждение в воде), шослов

Термическа  стойкость (нагрев 1000°С, охлаждение на воздухе), цик146 лов

Окалиностойкостъ (привес при lOOOC), г/м.ч

42,1

Окалиностойкость (привес при ПООС за 100 ч), г/м.ч93

281

276

242

176

380

846

284

210

0,6

0,9

1

2,3

1.4

2,1

33

5,6 9452196 . Полученные данные по окалиностойкост  f -чугуна в атмосфере воздуха прн 650 и 800 С, -термической стойкости приведены в табл. 2. I Таблица2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, никель, марганец, медь, алюминий, литий, кальций, магний, редкоземельные 50 Металлы и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термо- и окалиностойкости, он дополнительно содержит титан, бор и азот при следующем соотношении компонентов, вес.%: 55

   ВНИИПИ Заказ 5265/36

   Углерод 23-3,3 Кремний 1,1-23 Никель 8,1-10,9 Марганец 6,3-8,1 Медь 23-4,1 Алюминий 13-2,9 Литий 0,03-0,07 Кальций 0,01-0,05 Магний 0,03-0,05 Редкоземельные металлы 0,02—0,05 Титан ' 03-13 Бор 0,01-0,05 Азот 0,01-0,05 Железо Остальное