SU973657A1 - Чугун - Google Patents

Description

(54) ЧУГУН

Изобретение относитс  к черной rtS таллургии, а именно к металлургии высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано дл  получени  тонкостенных отливок, работающих в услови х износа.

Известны высокоуглеродистые сплавы , содержащие железо, углерод, кремний , марганец, серу, сурьму и другие элементы. Эти сплавы обладают высокими механическими и эксплуатационными свойствёи«1 в массивных сечени х отливок, однако икюют повьоаенную склонность к отбелу. При этом в тонких сечени х образуетс  структурно-свободный цементит, что снижает их прочность, ухудшает обрабатываемость резанием.

Наиболее близкими к изобретению по составу и достигаемым свойствам  вл етс  чугун 1, который содержит ингредиенты в следующем сортношенин , вес.%:

Углерод3,0-3,4

Кремний1,6-2,2

Марганец0,005-0,04

Сера0,1-0,2

Сурьма 0,15-0,25

ЖелезоОстгшьное

Однако известный чугун имеет в своем составе пониженное содержание марганца, что в сочетании с 0,150 ,25% сурьмы и 0,1-0,2% серы способствует формированию перлитной структуры в массивных сечени х отливок. В отливках с толщиной стенки 5-8 мм такое сочетание ингредиентов приводит к образованию отбеленной структуры , что  вл етс  дл  такнх отливок, как гильзы двигателей внутреннего сгорани , неисправивым браком.

Целью изобретени   вл етс  создание сплава, обладающего низкой склонностыо к отбелу в тонких сечени х отливок при удовлетворительной прочности и износостойкости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, креминй , марганец, серу, сурьму, дополнительно содержит алюминий и РЭМ при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Углерод3,0-3,4

Кремний1,6-2,2

Марганец 0,005-0,04 Сера0,1-0,2

Сурьма0,15-0,25

1Шюмиикй 0,003-0,007

РЭМ,0,02-0,035

ЖелезоОстальное

Примеси

ФосфорДо 0,02

Введение в состав croiaaa алюмини  (0,003-Q,007%), РЗМ (0,02-0,035% позвол ет за счет образовани  тугоплавких соединений, служащих центрами кристаллизации графита, существенно снизить склонность чугуна к отбелу в тонких сечени х. Нар ду с этим, добавки алюмини  и РЗГ4 измельчают эвтектическое зерно, что оказывает благопри тное вли ние на механические свойства.

Пределы содержани  углерода, крем ни , марганца, серы, сурьмы, алюмини , РЗМ выбраны, исход  из получени  сплава с перлитной металлической матрицей, обеспечивающей благопри тное сочетание механических свойств, износостойкости и низкой склонностью к отбелу.

В качестве шихты использованы металлизованные окатыши, электродный бой, ферросилиций, ферромарганец сера, сурьма, алюминий, РЗМ.

1,8

3,2

(известный)

372

1 (известный)

Технологи  получени  предложениогр сплава заключаетс  в расплавлении металлизованных окатышей в электродуговой или индукционной печи , науглероживаний расплава, введением кремни , марганца, серы и сурьмой и модифицированием алюминием и РЗМ.

Дл  получени  сплава изготовлены три смеси ингредиентов.

Плавки провод тс  в индукционной печи емкостью 40 кг с кислой футеровкой .

Чугун заливают в песчаные форма, При этом определ ют следующие парамете : предел прочности при изгибе (и)г предел прочности при раст жении (ff)t твердость, отбел, износ. Склонность чугуна к отбелу определ ют путем заливки в клиновые пробы со dквoзнoй щелью. Испытани  на износ провод т в режиме сухого трени  скольжени  при удельной нагрузке 8 кг/см и скорости скольжени  2,0 м/с. Результаты представлены в табл.1 и 2.

Т а б л и ц а 1

0,15

0,20

0,02

0,045

Claims (1)

1. 224 5 97 Как видно из табл.1 и 2 дополнительное введение в известный сплав алюмини  и РЗМ в указанных пределах существенно снижает склонность чугуна к отбелу и при зтом несколько повышает предел прочности на разрыв. Оптимальный состав сплава содержит 3,2% углерода, 1,8% кремни , 0,02% марганца, 0,15% серы, 0,20% сурььи, 0,005% алюмини , 0,03% РЭМ. Структура сплава перлитна  Графит имеет мелко-пластинчатую форму. Обрабатываемость резанием удовлетворительна . ПредлагаеьсШ сплав наиболее эффективно использовать дл  изготовлени  тонкостенных отливок, работающих в услови х износа, например таких. как гильзы двигателей внутреннего сгорани . Экономический эффект от внедрени  данного чугуна дл  изготовлени  гальз двигателей внутреннеххэ сгорани  при годовой программе 1000000 шх. составл ет 120000 руб, за счет снижени  брака отливок на 20%. 7« Формула изобретени  Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму и железо, отличаюцийс   тем, что, с целью снижени  склонности к отбелу , он дополнительно содержит редкоземельные металлы и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 3,0-3,4 Кремний 1,6-2,2 Марганец 0,005-0,04 Сера 0,1-0,2 Сурьма 0,15-0,25 Редкоземельные металлы 0,02-0,035 Алюминий Г 0,003-0,007 Железо Остальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2731081/22-02, кл. С 22 С 37/10, 1980.