Claims (1)
Изобретение относитс к металлургии, а именно к составам высокопрочных чугу нов, и может быть использовано при производстве ответственных машиностроитель ных отливок и нагруженных деталей автомобилей и тракторов. Известны высокопрочные чугуны, содержащие углерод, кремний, марганец, алюминий и другие легирующие элементы (медь, молибден, хром,никель). Указанные чугуны имеют сложный химический состав, достаточно высокие механические свойства при низком содержании серы в исходном расплаве. Однако свойства их нестабильны при более вььсоких концентраци х серы (свыше 0,02% Кроме того, эти чугуны имеют высокую склонность .к отбелу. Наиболее близким к предлагаемому вл етс высокопрочный чугун С1 3 , содержащий , вес. %: Углерод 3,О - 4,5 Кремний0,5 - 1,8 0,1 - 0,6 Марганец О.ОЗ - 0,1 Магний 0,5-- 0,9 Алюминий Остальное Железо Известный чугун обладает высокой окалинрстойкостью и за счет содержани в нем магни обеспечивает получение шаровидной формы графита в отливках при содержании серы в исходном сплаве не более 0,О2%. При больших концентраци х серы Дл сфероидизации графита увеличивают содержание магни до 0,1%. Однако и при этом полностью не достигаетс шаровиднй форма графита, и чугун имеет недостаточную прочность, и особенно пластичность . Наблюдаетс также нестабилЕуность свойств в отливках вследствие по влени в ник плен. Пониженна концентраци кремни не обеспечивает получение отливок сечением до 10 мм без структурно-свободного цементита, что ухудшает обрабатываемость отливок. Цепь изобретени - повьпиение механических свойств чугуна и снижение склонности его к отбепу. Указанна цепь достигаетс тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, влюмннкй и жепезо, допопнитепьно содержит церий при спедующем соотношении ингредиентов, вес. %: Угперод3,2 - 3,6 Кремний1 Марганец0,2 - 0,4 Магний0,03 - 0,07 Алюминий0,5-1,0ЦерийО ,О1 - 0,05 Железо .Остальное Примеси: Сера . .До 0,06 ХромДо О,1 .r Введение в состав чугуна цери в количестве 0,01 - 0,05% способствует, полу чению правильной шаровидной формы графи та в отливках при значительных колебани х вредной примеси серы в исходном расплаве до О,О6%. Нижний предел содержани дери (0;01%) обусловлен необходимостью получени шаровидной формы гpaфита в отливках, верхний (0,О5%) - ухудшением при больших концентраци х цери формы графита (эффект перемодифицировани ). Увел:гчение концентрации кремни (. 1,9 - 2,2%) способствует кристаллизации сплава по стабильной диаграмме состо ни без структурно-свободного цементита. Ниж ний предел по кремнию (1,9%) обусловлен требовани ми уменьшени склонности к отбелу в отливках, верхний (2,2%) - ухуд шением пластичности сплава вследствие образовани легированного феррита. цированием и легированием церием и алюминием . Предлагаемый чугун может быть использован дл изготовлени нагруженных деталей тракторов и автомобилей, а также 55 Алюминий при концентраци х 0,5-1,0 способствует повьпцению прочности чугуна . Углерод (3,2 - 3,6%) и марганец (0,2 - 0,4%) обеспечивают хорошие ли-. тейные и механические свойства. Магний в пределах 0,03 - 0,О7% приводит к кристаллизации графита в шаровидной форме. Структура предлагаемого чугуна имеет фаррито-перлитную металлическую матри|цу и шаровидные включени графита. В качестве шихты используют возврат литейного производства, ферросплава марганца , магни , алюмини и цери . Содержание примесей серы составл ет 0,О5%, хрома 0,О9%. После перегрева до 1420С чугун модифицируют в ковше магнием, церием и алюминием с помощью соответствующих ферросплавов. Дл исследовани свойств сплавов залиЬают , отливки с толщиной стенки 30 мм и пробы на отбел со сквозной шелью, установленные на стальную плиту. В таблице приведены составы извест ного и предлагаемого чугунов и их свойства . Как видно из таблицы, предлагаемый сплав обеспечивает более высокие механические свойства в отливках при соцер жании серы в исходном расплаве на уровне 0,О2 - 0,О6%. При этом он имеет меньшую склонность к отбелу в тонких сечени х отливок.. Приготовление предлагаемого сплава может включать в себ плавку в кислой энергопечи, либо дуплекс-процесс вагранка - электропечь с последующим модифисельскохоз йственных машин.Ожидаемый экономический эффект (рассчитанный на примере -изготовлени дисков кольчатошпорового катка) составл ет свьш1е 2ОО тыс. руб. в год. 59851 Формула изобр/етени Выс окопрочный чугун, содержащий углерод , кремний, марганец, магний, алюмиНИИ и железо, отличающийс тем, что, с целью повьпиени механичес- s ких свойств и снижени склонности ко т белу , он дополнительно содержит иерий при следующем соотношении ингредиентов, .вес. %: Углерод3,2 - 3.6 to Кремний1,9 - 2,2 0.2 - 0,4 Марганец 0,03 - О.О Магний 0,5 - 1.0 Алюминий О,01 - 0,05 11ерий Остальное Железо Источники информации, ин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 55О454. кл. С 22 С 37/ОО, 1976.The invention relates to metallurgy, in particular, to compositions of high-strength cast irons, and can be used in the production of critical machine-building castings and loaded automobile parts and tractors. High-strength cast irons containing carbon, silicon, manganese, aluminum and other alloying elements (copper, molybdenum, chromium, nickel) are known. These cast irons have a complex chemical composition, rather high mechanical properties with a low sulfur content in the initial melt. However, their properties are unstable at higher sulfur concentrations (over 0.02%. In addition, these cast irons have a high tendency to chill. The closest to the offer is high-strength cast iron C1 3, containing, wt.%: Carbon 3, O - 4.5 Silicon 0.5 - 1.8 0.1 - 0.6 Manganese O. OZ - 0.1 Magnesium 0.5-- 0.9 Aluminum Rest Iron The known cast iron has high calcining resistance and, due to its magnesium content, provides obtaining spherical shape of graphite in castings with a sulfur content in the initial alloy of not more than 0, O2%. With high concentrations of sulfur D l spheroidizing graphite increases the magnesium content to 0.1%. However, even this does not completely achieve the spherical shape of graphite, and the cast iron has insufficient strength, and especially ductility. There is also instability in the properties in castings due to the appearance of nickname captivity. ensures the production of castings with cross-section up to 10 mm without structural-free cementite, which impairs the processability of castings. The chain of the invention is the transformation of the mechanical properties of cast iron and the reduction of its tendency to churning. This chain is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, manganese, magnesium, luminous and iron, additionally contains cerium at a lower ratio of ingredients, wt. %: Uperod 3.2 - 3.6 Silicon 1 Manganese 0.2 - 0.4 Magnesium 0.03 - 0.07 Aluminum 0.5-1.0 Cerium O, O1 - 0.05 Iron. Other Impurities: Sulfur. .To 0.06 Hromdo O, 1 .r The introduction of cerium iron in the amount of 0.01–0.05% contributes to obtaining the correct spherical shape of graph in castings with significant fluctuations of the harmful impurity of sulfur in the initial melt to O, About 6%. The lower limit of the content of the derivative (0; 01%) is due to the need to obtain a spherical form of graphite in castings, the upper (0, O5%) - deterioration at high concentrations of cerium in the form of graphite (overmodification effect). Increased: The silicon concentration diminishes (1.9 - 2.2%) and promotes alloy crystallization according to a stable state diagram without structurally free cementite. The lower limit on silicon (1.9%) is caused by the requirements for reducing the tendency to chill in castings, the upper (2.2%) by the deterioration of the ductility of the alloy due to the formation of doped ferrite. doping and doping of cerium and aluminum. The proposed cast iron can be used for the manufacture of loaded parts of tractors and automobiles, and also 55 Aluminum at concentrations of 0.5-1.0 contributes to the strength of the cast iron. Carbon (3.2–3.6%) and manganese (0.2–0.4%) provide good lee. mechanical and mechanical properties. Magnesium in the range of 0.03 - 0, O7% leads to crystallization of graphite in spherical form. The structure of the proposed iron has a farritic-pearlitic metal matrix and spherical inclusions of graphite. As the charge used to return the foundry, ferroalloy manganese, magnesium, aluminum and cerium. The content of sulfur impurities is 0, O5%, chromium 0, O9%. After overheating to 1420C, the cast iron is modified in the ladle with magnesium, cerium and aluminum using appropriate ferroalloys. To study the properties of the alloys, castings with a wall thickness of 30 mm and chill samples with through shells installed on a steel plate are cast. The table shows the compositions of the known and proposed cast irons and their properties. As can be seen from the table, the proposed alloy provides higher mechanical properties in castings during the concentration of sulfur in the initial melt at the level of 0, O2 - 0, O6%. At the same time, it has a lower tendency to chill in thin sections of castings. Preparation of the proposed alloy may include melting in an acidic energy store, or a duplex process of a cupola, an electric furnace followed by modifying the organic machines. Expected economic effect (calculated on an example of making discs ring sponge skating rink) is over 2OO thousand rubles. in year. 59851 The image formula / high Vys is a fusible cast iron containing carbon, silicon, manganese, magnesium, aluminum and iron, characterized in that, in order to improve the mechanical properties and reduce the tendency to t white, it additionally contains ieryium in the following ratio of ingredients , .weight. %: Carbon3.2 - 3.6 to Silicon1.9 - 2.2 0.2 - 0.4 Manganese 0.03 - OO Magnesium 0.5 - 1.0 Aluminum O, 01 - 0.05 11ery Else Iron Information sources, intiy into account in the examination 1. USSR author's certificate 55O454. cl. C 22 C 37 / OO, 1976.