ЧУГУН /ВАРИАНТЫ/ Российский патент 2015 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении.

Известен чугун следующего состава, мас. %: углерод 3,63-4,05; кремний 2,21-2,56; марганец 0,61-1,32; медь 0,002-0,012; алюминий 0,02-0,07; кальций 0,007-0,025; иттрий 0,03-0,07; литий 0,002-0,08; фосфиды железа 0,007-0,025; нитриды бария 0,005-0,035; железо - остальное [1]. Предел прочности на растяжение такого чугуна составляет 550-572 МПа.

Задача изобретения состоит в повышении прочности чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, иттрий, литий, железо, дополнительно содержит никель, рений и бор, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; никель 1,0-1,4; рений 0,05-0,07; бор 0,06-0,1; железо - остальное.

Технический результат достигается также тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, иттрий, литий, железо, дополнительно содержит кобальт, рений и теллур, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; кобальт 1,0-1,4; рений 0,05-0,07; теллур 0,0006-0,001; железо - остальное.

В табл. 1 и 2 приведены составы чугуна.

В составе чугуна по первому варианту компоненты проявляют себя следующим образом. Медь, никель, рений и бор повышают прочностные характеристики сплава. Медь, алюминий и никель препятствуют образованию и развитию трещин в чугунных изделиях. Алюминий увеличивает вязкость сплава. Бор стабилизирует карбиды, увеличивает твердость и прочность чугуна. Литий способствует измельчению зерна. Иттрий и кальций раскисляют сплав.

В составе чугуна по второму варианту компоненты проявляют себя следующим образом. Медь, кобальт, рений повышают прочностные характеристики сплава. Медь, алюминий и кобальт препятствуют образованию и развитию трещин в чугунных изделиях. Алюминий увеличивает вязкость сплава. Теллур стабилизирует карбиды. Литий способствует измельчению зерна. Иттрий и кальций раскисляют сплав.

Чугун выплавляют в электропечах и отливают в горячие (400-450°C) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Для снятия внутренних напряжений отливки отжигают при температуре 550°C.

Источник информации

1. SU 1534087, C22C 37/10, 1990.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. По одному из вариантов чугун содержит, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; никель 1,0-1,4; рении 0,05-0,07; бор 0,06-0,1; железо - остальное. По второму варианту чугун содержит, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; кобальт 1,0-1,4; рений 0,05-0,07; теллур 0,0006-0,001; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности чугуна. 2 н. п. ф-лы, 2 табл.

1. Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, иттрий, литий и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит никель, рений и бор при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; никель 1,0-1,4; рений 0,05-0,07; бор 0,06-0,1; железо - остальное.

2. Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, иттрий, литий и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт, рений и теллур при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; кобальт 1,0-1,4; рений 0,05-0,07; теллур 0,0006-0,001; железо - остальное.