ЧУГУН Российский патент 2007 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, используемого для изготовления широкой номенклатуры отливок, например вентилей, фитингов, корпусов клапанов, шестерен, валов, цилиндров, маховиков, станин.

Известен чугун следующего состава, мас.%: углерод 3,61-4,05; кремний 2,21-2,56; марганец 0,61-1,32; медь 0,002-0,012; алюминий 0,08-0,25; кальций 0,007-0,025; цинк 0,02-0,32; литий 0,002-0,075; фосфор 0,11-0,45; нитриды бария 0,002-0,035; железо - остальное [1]. Предел прочности такого чугуна при растяжении составляет 495-535 МПа.

Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, нитриды бария, железо, дополнительно содержит бор, никель и ниобий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,8; кремний 0,5-1,0; марганец 1,0-1,5; медь 0,5-1,0; алюминий 0,1-0,2; кальций 0,01-0,02; фосфор 0,1-0,2; нитриды бария 0,01-0,03; бор 0,05-0,1; никель 3,5-4,5; ниобий 1,5-2,5; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна.

Повышение прочности чугуна при растяжении обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Медь способствует графитизации и резко увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец способствует измельчению перлита. Бор стабилизирует карбиды. Ниобий упрочняет твердый раствор. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа. Никель повышает вязкость чугуна, а нитриды бария придают мелкозернистость его структуре.

ТаблицаКомпонентыСостав, мас.%:123Углерод3,03,43,8Кремний1,00,80,5Марганец1,01,21,5Медь1,00,80,5Алюминий0,10,150,2Кальций0,020,0150,01Фосфор0,20,150,1Нитриды бария0,030,020,01Бор0,10,080,05Никель3,54,04,5Ниобий2,52,01,5ЖелезоостальноеостальноеостальноеПредел прочности при растяжении составит, МПа900±50900±50900±50

Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.

Источник информации

1. SU 1574671, С22С 37/10, 1990.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к чугунам для изготовления отливок. Может применяться для изготовления вентилей, фитингов, корпусов клапанов, шестерен, валов, цилиндров, маховиков, станин. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,0-3,8; кремний 0,5-1,0; марганец 1,0-1,5; медь 0,5-1,0; алюминий 0,1-0,2; кальций 0,01-0,02; фосфор 0,1-0,2; нитриды бария 0,01-0,03; бор 0,05-0,1; никель 3,5-4,5; ниобий 1,5-2,5; железо - остальное. Полученный чугун обладает высокой прочностью. 1 табл.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, нитриды бария и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор, никель, ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод3,0-3,8кремний0,5-1,0марганец1,0-1,5медь0,5-1,0алюминий0,1-0,2кальций0,01-0,02фосфор0,1-0,2нитриды бария0,01-0,03бор0,05-0,1никель3,5-4,5ниобий1,5-2,5железоостальное