Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/00 

Изобретение относится к черной ме таллургии в частности к составам серых чугунов, и можеТбыть использова но, для изготовления отливок в машино строении и тракторостроении. В настоящее время все большее при менение с машиностроении находят легированные чугуны, особенно чугуны, легированные сильными карбидообразую щими элементами, которые образуют сложные карбиды, что повышает износостойкость отливок (V,,Cr, Ti , W и т.д.). Однако использование таких элементов ограничено в силу дефицитноети и высокой стоимости, а также изза образования отбела в отливках из серых чугунов, что является браковоч ным признаком. Часто трудность заклю чается в том, что достигнуть требуем ,го уровня свойств можно только комп сным легированием, а оно приводит к появлению дефекта (отбела) и необх димости проведения дополнительной о рации - графитизирующего отжйга, чт Усложняет технологический процесс, вышйет себестоимость литья. Наиболее близким к предлагаемому составу и достигаемым свойствам яв|ляется чугун С 1, содержащий, мас„% 2,6-3,8 Углерод 0,8-2,5 Кремний 0,3-1,0 Мэрганец 0,2-1,0 0.О 2-О,-25 Никель 0,05-0,i} . 0,05-0,3 Ванадий 0,001-0,02 Кальций Остальное Железо Чугун предназначен для получения кокильных отливок и имеет высокую удароустойчивость и удовлетворитель ную износостойкость. Однако высокое содержание хрома, ванадия и титана приводит к тому, что при отливке в песчанные формы формируется струк тура белого или половинчатого чугуна. Кроме того, чугун обладает .невысокими показателями по жидкот гку чести. Цель изобретения - повышение механических свойств, износостойко, жидкотекучести и уменьшение онности к отбелу. Поставленная цель достигается , ято чугун, содержащий углерод, мний, марганец, хром, никель, ти, кальций и железо дополнительсодержит барий и медь при следум соотношении компонентов, масД: 3,0-3,6 Углерод 1,2-2,5 Кремний 0,7-1,5 Марганец 0,1-0,4 0,02-0,25 Никель 0,05-0,3 0,001-0,02 Кальций 0,001-0,1 0,05-0,5 Медь . Остальное Железо Введение меди обусловлено ее перообразующим действием и благоприятным воздействием на жидкотекучесть и однородность структуры в отливке. Повышение механических свойств, износостойкости, и жидкотекучести достигается за счет комплексного легирования чугуна карбидообразующими .(Ni, С г) и графитизирующими (Т1, С г), а также модифицирования {Са и- Ва) с целью повышения свойств и устранения отбела. Предлагаемый чугун может быть выплавлен в различных плавильных агрегатах - вагранке, электропечи, индукционной печи с использованием в шихте традиционных шахтовых материалов при обязательном применении модифицирования. Модифицирование проводится в ковше или в форме; Для усиления модифицирующего эффекта модифицирование проводится постадийно: вначалекальцийсодержащими добавками (в раздаточный ковш ), а затем барийсодерЖ8ЩИМИ лигатурами (в разливочный KpBUJ ). 4сследование структуры и свойств предлагаемого чугуна проводят по стандартным методикам. Данные ми-кроструктурного анализа представлены в табл. 1.

Т а б л и ц а t

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, кальций и железо, о т л и .ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения механических свойств, износостойкости, жидкотекучести и уменьшения склонности к отбелу, он дополнительно содержит барий и медь при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод 3,0-3,6 Кремний . 1 ,2-2,5 Марганец 0,7-1,5 Хром 0,1-0,4 Никель 0,02-0,25 Титан 0,05-0,3 Кальций 0,001-0,02 Барий 0,001-0,1 Q Медь 0,05-0,5 s ЖелезоОстальное

Износостойкость изучают нахашине СМЦ-2, где в Kai ecTse контртела используют также исследуемый металл. Износостойкость материала прототипа (потеря веса в г за tS мин испытаний) взята за 100%.

Износостойкость предлагаемого чугуна оценена в сравнении с износостойкостью прото ипа (относитель ная износостойкость).

Данные по химическому составу и свойствам чугуна представлены вtaбл.2.

о о

о crt о

ЧО

Л

м

а

-

-

о

in vo

-3-3-

vO

iTl

U-(

f

о

LTV

о .

о о

о

о

(- о

о

сэ

о

сэ rj о

CTi

оо о

. N

;

сз

оо

.

а

о

о о

vO

i

-/ о

о -

с. . a

- (М и«

.

N

S

гл

f

I

к и

0) Х С8 S « Г . 710101528 Испытания механических свойств, из-лей и проб не выявил трещин и других носрстойкости и жидкотекучести чугу-литейных дефектов, нов показывают, что предлагаемый Экономический эффект от внедрения чугун по сравнению с известным об-предлагаемого чугуна при производладает на 10% более высокими проч- 5стве литых фасонных разностенных деностными свойствами, на 13% болееталей , работающих на износ составвысокой износостойкостью, низкойляет только за счет снижения брака отбеливаемостью при высокой жидкоте-по отбелу и экономии материалов кучести. Внешний осмотр литых дета-17 тыс. руб.