(54) СЕРЫЙ ЧУГУН Изобретение относитс к металлурги конкретнее к изысканию серых чугунов, предназначенных дл непрерьгоного лить Известен серый чугун Cl следукхцег химического состава, вес. %: Углерод 2,8 - 3,6 Кремний 1,4 - 2,6 Марганец 0,8 - 1,4 Иттрий 0,06 - 0,12 Цирконий О,05 - 0,15 Редкоземель0 ,08 - О,20 ные металлы Железо Остальное Недостатком этого чугуна вл етс склонность к трещинообразованию и низка износостойкость. Дисперсность пер .шта ПА 1,0- ПА 1.4 (ГОСТ 3443-77 Наиболее близким по технической су ности и достигаемому результату к пре лагаемому вл етс серый чугун 2 J следующего химического состава, вес. % Углерод2,8 - 3,4 Кремний2-2,8 Марганец 0,8 - 1,6 0,02 - 0,08 Цирконий Редкоземель0 ,О1 - О,1 ные металлы 0,03 - 0,1 Иттрий 0,02 - 0,1 Сурьма О,01 - 6,05 Азот Титан 0,1 - 0,5 Элемент из группы, содержащей кальций и барий О,О1 - 0,О5 Железо Остальное Недостатком известного чугуна вл крупнодисперсна перлитна струка при непрерывном литье, низка изсостойкость и повышенна склонность образованию трешин. Цель изобретени - измельчение пертной структуры, повышение износостойти и снижение склонности к образоватрещин . Указанна цель достигаетс тем, что серый чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, цирконий, редкоземельны металлы, иттрий, сурьму, азот, элемент выбранный из группы, содержащей титан и бор, и железо, дополнительно содержи медь при следующем соотношении компо нентов, вес. % : Углерод2,8-3,6 Кремний1,4 - 2,6 Марганец0,8 - 1,8 Цирконий0,1 - 0,3 Редкоземель0 ,03 - 0,2 ные металлы Иттрий 0,03 - 0,1 Сурьма 0.02 - 0,1 О,О1 - 0,12 Элемент из группы, содержащей титан и борО.ООЗ - 0,12 Медь0,6 - 1,4 Железо Остальное Выплавку предлагаемого чугуна производ т в вагранке или электропечах с вьшуском в литейные ковши при 1350 1450С. Во врем выпуска чугуна из п чи в ковш осуществл ют присадку азоти рованных ферросплавов и комплексных модификаторов. Разливку модифиишрованного чугуна производ т при 1250 - 135О С, В табл. 1 приведен химический сост предлагаемого чугуна. Предлагаемый серый чугун имеет ел дующие механические свойства: Предел прочности при раст жении, кгс/мм22 - 38 Стрела прогиба (при рассто нии между опорами 6ООмм),мм lO - 16 Твердость, НВ197-229 В чугун введена медь в количестве О,6 - 1,4 вес.%. Снижение содержани меди-менее 0,6 вес.% не обеспечивает необходимой дисперсности структуры, а повышение содержани более 1,4 вес. % снижает твердость. Содержание сурьмы прин то 0,02 вес.%, при этом содержании сказьгоаетс ее вли ние на повьшение износостойкости. При увеличении содержани сурьмы более 0,1 вес.% снижаетс ударна в зкость. Титан и бор образуют нитриды, увеличивающие износостойкость. При содержании менее О,ООЗ вес., % их вли ние незначительно, а при увеличении концентрации более 0,12 вес. % снижаетс трещиностойкость и ударна в зкость. Введенные в предлагаемый чугун титан в количестве 0,ООЗ - 0,12 вес. % и цирконий в количестве 0,1-0,3 вес.% в сочетании с медью (0,6 - 1,4 вес. %) обеспечивают измельчение перлитной структуры и повышение износостойкости, а также снижение склонности к трешинообра- зованию. В табл. 2 пр1шедены свойства предлагаемого чугуна в сравнении с известным. Механические свойства определены на цилиндрических образцах диаметром 30мм, износостойкость - на машине трени при нагрузке 120 кг и на установках гидро- абразивного износа. При испытании трещиноустойчивости эталоном служит чугун СЧ24, трещиноустойчивость которого условно прин та за 100%. Применение предлагаемого серого чугуна повьплает надежность и долговечность ответственных деталей двигателей (гильз цилиндров, втулок, поршневых колец), что приводит к уменьшению выпуска зап- частей и сокращению времени ремонта. Экономический эффект составл ет 21 34 руб/т годного. Таблица 1(54) GRAY CAST IRON The invention relates to metallurgists more specifically to finding gray cast irons intended for non-divergent casting Gray cast iron Cl is known for following chemical composition, wt. %: Carbon 2.8 - 3.6 Silicon 1.4 - 2.6 Manganese 0.8 - 1.4 Yttrium 0.06 - 0.12 Zirconium O, 05 - 0.15 Rare-earth0, 08 - O, 20 N Metals Iron Else The disadvantage of this iron is cracking and low wear resistance. The dispersion of the first PA 1.0 1.0 PA 1.4 (GOST 3443-77 The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is gray cast iron 2 J of the following chemical composition, wt.% Carbon 2.8 - 3.4 Silicon 2- 2.8 Manganese 0.8 - 1.6 0.02 - 0.08 Zirconium Rare-Earth, O1 - O, 1 metals 0.03 - 0.1 Yttrium 0.02 - 0.1 Antimony O, 01 - 6, 05 Nitrogen Titanium 0.1 - 0.5 Element from the group containing calcium and barium O, O1 - 0, O5 Iron Rest The disadvantage of the known iron is coarse pearlite structure during continuous casting, low resistance and increased tendency to form The purpose of the invention is to grind the pert structure, increase wear resistance and reduce the tendency to form cracks. This goal is achieved by the fact that gray cast iron containing carbon, silicon, manganese, zirconium, rare-earth metals, yttrium, antimony, nitrogen, an element selected from the group containing titanium and boron, and iron, additionally containing copper in the following ratio of components, weight. %: Carbon2.8-3.6 Silicon1.4 - 2.6 Manganese0.8 - 1.8 Zirconium0.1 - 0.3 Rare-earth0, 03 - 0.2% Metals Yttrium 0.03 - 0.1 Antimony 0.02 - 0.1 O, O1 - 0.12 Element from the group containing titanium and boron. 0,8 Copper 0,6 - 1,4 Iron Else The proposed iron is smelted in a cupola or electric furnaces with extrusion into foundry buckets at 1350 1450С . During the production of pig iron from the alloy into the ladle, nitrogenated ferroalloys and complex modifiers are added. Casting of modified iron is carried out at 1250-135 ° C, Table. 1 shows the chemical composition of the proposed cast iron. The proposed gray cast iron has the following mechanical properties: Strength at tensile strength, kgf / mm22 - 38 Arrow deflection (with a distance between supports 6OOmm), mm lO - 16 Hardness, HB197-229 Copper is introduced in the amount of O, 6 - 1.4 wt.%. A decrease in the copper content of less than 0.6 wt.% Does not provide the necessary dispersion of the structure, and an increase in the content of more than 1.4 weight. % reduces hardness. The antimony content is 0.02% by weight, and its content has an effect on the deterioration of durability. With an increase in the antimony content of more than 0.1% by weight, impact strength decreases. Titanium and boron form nitrides that increase wear resistance. When the content is less than 0, OOZ wt.,% Their effect is negligible, and with increasing concentrations of more than 0.12 weight. The fracture toughness and toughness are reduced. Introduced in the proposed cast iron titanium in an amount of 0, the SSR - 0.12 wt. % and zirconium in an amount of 0.1–0.3 wt.% in combination with copper (0.6–1.4 wt.%) ensure the refinement of the pearlite structure and an increase in wear resistance, as well as a decrease in the tendency to cracking. In tab. 2 the properties of the proposed cast iron are compared with the known. Mechanical properties were determined on cylindrical specimens with a diameter of 30 mm, wear resistance — on a friction machine with a load of 120 kg and on installations of hydro-abrasive wear. When testing crack resistance, the standard is cast iron SCH24, which crack resistance is conventionally accepted as 100%. The use of the proposed gray cast iron will ensure the reliability and durability of the engine parts in charge (cylinder liners, bushings, piston rings), which leads to a reduction in the production of spare parts and a reduction in repair time. The economic effect is 2134 rubles / ton of usable. Table 1
Редкоземель0 ,03 0,07 ные металлы 0,01 -0,3Rare-earth0, 03 0,07 nye metals 0.01-0.3
0,О7 0,20, O7 0.2
0,20.2