Чугун Советский патент 1984 года по МПК C22C37/10 

В сравнении с известным уугуном в предложенный чугун дополнительно введены ванадий и фосфор.

При содержании в чугуне 0,10,5 мас.% ванадия повышаются термическая стойкость, окалиностойкость и фрикционные свойства. Нижний предел содержания ванадия может быть рекомендован для тонкостенного литья При концентрации его менее 0,1 мас.% влияние на свойства проявляется незначительно, а при увеличении концентрации более 0,5 мас.% снижаются стрела прогиба, жидкотекучесть чугу на и удлиняется процесс плавки. Вер ний предел содержания ванадия (о,5 мас.%) используют для толстостенных отливок. При совместном введении ванадия с фосфором (0,2-1,0 Mac.%D уменьшается охрупчивающее влияние фосфора и фосфидной эвтектики, очищаются границы зерен, в результате чего повышаются стрела прогиба, динамическая прочность и терлшческая стойкость. Фосфор введен как эффективный легир юдий компонент, обеспечивающий повышенную жидкотекучесть расплаву и чугуну в отливках, высокие фрикционные свойства. Его количество принято от концентрации (0,2 мас.%) обеспечивающей чугуну в отливках не обходимые коэффициент трения и другие фрикционные свойства до концентрации (1,0 мас.%), выше которой снижаются стрела прогиба и пластические свойства. Более высокое соде жание фосфора может быть рекомендовано для тонкостенного литья. Высокая стрела прогиба и пластические свойства предложенного чугун обеспечиваются за счет измельчения карбидной составляющей структуры присутствия мелких карбонитридов ва надия и других нитридообразующих эл ментов вместо относительно крупных карбидов хрома, которые преобладают в известном чугуне. Введение в серый высокофосфористы чугун бора в количестве 0,010,09 мас.% обеспечивает упрочнение металлической основы, повышение -ока линостойкости и прочностных свойств При введении его в высокофосфорис; тый чугун в количестве менее 0,01 мас.% изменение свойств незна.чительньа, а при увеличении его концентрации более 0,09 мас.% увеличив ется отбел отливок, снижается динамическая прочность. Азот в количестве 0,06-0,18 мас.% введен в серый высокофосфористый чугун как эффективный легирующий компонент, обеспечивающий повышение фрикционной стойкости и окалиностойкости благодаря образованию карбонитридов, стойких при повышенных температурах. Его содержание принято от концентрации 0,06 мас.%, когда начинает сказываться его влияние на фрикционную стойкость чугуна, и ограничено содержанием 0,18 мас.%, так как повышение его концентрации выше снижает прочность отливок и усложняет тexнoлoгичeckий Процесс выплавки, в частности легирование расплава. Выплавку чугуна различных составов производят в индукционных электрических печах с кислой футеровкой. Заливку металла осуществляют в оболочковые литейные формы для получения образцов технологических проб и отливок. Способ выплавки чугуна включает BfcmycK расплава в ковш, легирование азотом при введении цианамида кгшьция которыйвводят в ковш на слой синтетического ишака и аэотиров-анными ферросплавами, температура расплава при легировании 1450-149(С. Редкоземелыше металлы вводят перед разливкой чугуна при 1420-1450 С, а заливку литейных форм - при 13501380 с. Усвоение бора и ванадия, вводш« Х в виде ферросплавов в ковш при легировании расплава, соответственно составляет 87 и 92%. В табл. 1 приведены составы исследованных чугунов, а в таблице 2 их механические свойства, термическая стойкость и окалиностойкость, Как видно из табл. 2, величины окалиностойкости и термической стойкости превьвиают те же величины у известного чугуна. Экономический эффект от внедрения изобретения составляет 11-16 руб. на 1 т годного литья. IТаблица

2,5 2,6 0,2

0,2 0,01

4,1

3,6 0,8 1,5 1,0 0,7 1,0 0,7 1,2

0,7

Предел прочности при растяжении, МПа

Стрела прогиба, мм

Фрикционная стойкость при

нагреве до НООс, цикл.

Окалиностойкость, мг/мч

Те|МйчеЬкая стойкость при

нагреве до , цикл

продолжение табл. 1,- i

Таблица 2

362

380 10,4 10,6

1970

2200 1,2 0,9

t

1340

1650