Чугун Советский патент 1984 года по МПК C22C37/10 

со

NJ

а Изобретение относится к литейн производству и может быть использ но при выплавке чугуна на основе металлизованных окатышей. Известен чугун f1 j следующего ческого состава, мас.%: Углерод3,3-338 Кремний2,1-2,6 Марганец0,3-0,8 Фосфор0,05-0,20 Хром0,1-0,5 Никель . 0,05-0,50 Титан0,001-0,300 Алюминий 0,001-0,100 Бор0,005-0,080 Медь0,1,-0,6 ЖелезоОстальное Однако данный чугун обладает н кой прочностью, что обусловлено п шенным содержанием в нем углерода Наиболее близким к предлагаемо по технической сущности и достига му результату является чугун 1,2J, имеющий следующий химический сост мае. %: Углерод3,2-3,6 Кремний1,9-2,2 Марганец0,2-0,4 Алюминий . 0,5-1,0 Церий0,01-0,05 Магний0,03-0,07 Железо , Остальное Однако известный чугун обладае сравнительно низкой жидкотекучесть и высокой степенью образования пл при литье в сырые песчаные формы. Целью изобретения является повы шение жидкотекучести и снижение с ности к пленообразованию при лить в сырые песчаные формы. Указанная цель достигается тем что чугун, содержащий углерод, кр ний, марганец, алюминий, церий и ж лезо, дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредие тов, мае. %: Углерод2,5-2,8 Кремний1,8-2,5 Марганец0,3-0,7 Алюминий0,05-0,10 Церий0,02-0,15 Медь0,4-0,8 ЖелезоОстальное Чугун в качестве примесей содер мае. %: ФосфорДо 0,05 СераДо 0,08 Ввод в состав сплава церия и ал миния усиливает графитизирующий эф фект при эвтектическом превращении, в связи с чем величина отбела чугуна уменьшается в 1,5-2,0 раза. Одновременно увеличивается и прочность сплава, что является следствием ул Т1шения формы включений графита и более равномерного их распределения. Нижний и верхний пределы содержания церия и алюминия обусловлены эффективностью влияния этих элементов на величину отбела и механические свойства чугуна. Предлагаемый чугун имеет более низкое содержание углерода (2,52,8 мае. %) по сравнению с известным, дополнительно легирован медью (0,40,8 мае. %),имеет более низкую концентрацию алюминия (0,05-0,1 мас.%) в нем отсутствует магний. Кроме того, предлагаемый чугун относится к категории серых, т.е. .имеет графит преимущственно пластинчатой формы, в то время как у известного форма шаровидная . Указанные отличия в химическом составе обеспечивают более высокие технологические свойства, в частности жидкотекучесть и меньшую склонность к образованию плен. Это позволяет производить из данного чугуна сложные конструкционные отливки при формовке дсырую на автоматической формовочной линии. В табл. 1 приведены технологические свойства предлагаемого чугуна по сравнению с известным. Жидкотекучесть определяется методом вакуумного всасывания в кварцевую трубку диаметром 2,6 мм. Склонность к пленкообразованию оценивается визуально как отношение площади плен к полной поверхности излома при заливке в сырые песчаные формы размером 10x10x55 мм в количестве 100 шт на каждый состав. Магний в известный сплав вводится в виде кремний-магниевой лигатуры. П р и м е р. Выплавка сплавов предлагаемого состава может осуществляться как в дуговой, так и в индукционной электрической печах. В данном случае используют высокочастотную ти гельную индукционную печь ЛПЗ-67. В качестве шихтовых материалов применяют металлизованные окатыши, содержащие 82,0% Fe, 75,0% Fe, 2,0% С; возврат собственного производства, представляющий собой Fe-C-Si сплав, выплавленный из окатышей и содержащий 3,5-4,0% С; литейный чугун и остальной лом. Получение необходимой концентрации углерода в чугуне достигае ся варьированием состава металлозавалки. Доводку по содержанию кремния, марганца и меди осуществляют присадкой в жидкую ванну кристалличе кого кремния, электротермического марганца и катодной меди. Перед разливкой сплав микролегируют ферроцери ем и алюминием. Пробы для изготовления образцов на механические испытания отливают в сьфой песчаной форме. Пробу размером 110x50x9 мм для определения склонности чугуна к отбелу отливают в.сукой песчаной форме с охлаждением большого ребра на стал ной плите. По данной технологии выплавляют 5 составов предлагаемого сплава (на нижнем, среднем, верхнем, а также ни же нижнего и выше содержания компоне 1-гов) и известный сплав. Показатели прочности и склонности к отбелу указанных сплавов представлены в табл. 2. Технология получения предлагаемого чугуна заключается в расплавлении шихты, состоящей из металлизованных окатьшей и возврата собственного производства, доводке чугуна по химическому составу, микролегировани церием и апюминием, разливке в формы. Предлагаемый чугун может быть использован при производстве ответственных отливок с различной толщиной стенки. Ожидаемьш экономический эффект составляет 43000 руб.(применительно к литейному цеху мощностью 5000 т литья в год). Т а б л и ц а 1

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, алюм1 ний, церий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести и снижения склонности к пленообразованию при литье в сырые песчаные формы, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: Углерод2,5-2,8 Кремний1,8-2,5 Марганец 0,3-0,7 Алюминий 0,05-0,10 Церий0,02-0,15 Медь0,4-0,8 ЖелезоОстальное

2,0 0,3 - 0,03 0,75 0,05 Остальное 115

1,58 0,12 0,1 0,0 0,01 1,8 0,3 0,4 0,02 0,05 -.

2,65 2,2 0,53 0,6 0,07 0,07 2,8 2,5 0,7 0,8 0,15 0,1 3,2 2,93 1,1 1,2 0,3 0,2 Чугун

1,5

115

Таблица2 Содержание элементов. Мае. %

,07 Остальное 562-592

ый

Продолжение табл. 2

3-7

.14,0

305 306

3,0 396

2,0 378

3,3

314

12,0