Чугун Советский патент 1984 года по МПК C22C37/06 

00 Изобретение относится к металлур гии, в частности к изысканию серых чугуновс пластическим графитом для производства тонкостеньшк отливок, работающих в условиях периодическог нагрева и охлаждения, например коте ных секций. Известен чугун LH, применяемый для производства тонкостенных отливок. Этот чугун имеет следующий химический состав, мас,%: 2,8-,0 Углерод 2,2-4,0 Кремний 0,05-0,7 Марганец 0,А-1,0 Никель 0,А-Г,0 0,05-0,4 0,003-0,2-5 Кальций Редкоземель0,01-0,25 ные металлы 0,01-0,07 Магний 0,05-0,25 Иттрий 0,05-0,3 Фосфор Железо Остальное В качестве примеси чугун содержи серу О,12%. Указанный чугун обладает неудовл ворительной жидкотекучестью в интер вале температур 1350-1ЗЗО С, что oc бенно важно при продолжительной раз ливке (20-40 мин) чугуна в литейные формы; высокими остаточными литейны напряжениями, что характерно для от ливок из магниевого чугуна, требующих последующей термической обработ ки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является чугун С2, пр меняемый для изготовления массивных изложниц с толщиной стенки 100 мм и более, массой 8-10 т, затвердевающих в течение 2-3 ч. Этот чугун обл дает химическим составом, мас.: 2,5-4,3 Углерод 0,45-1,2 Кремний 0,2-1,0 Марганец 0,5-1,2 Фосфор 0,01-1,0 0,05-1,4 Алюминий 0,03-0,2 0,01-0,25 Кальций Редкоземель0,01-0,25 ные металлы Остальное Железо Недостатками известного чугуна являются неудовлетворительная жидкотекучесть, повышенные остаточные напряжения, а также возможность отбела, вызываемого повыщенным содержанием редкоземельных металлов (0,15%) наряду с пониженным содержанием кремния. Целью изобретения является повышение жидкотекучести чугуна, уменьшение остаточных литейных напряжений в отливках и устранение отбела в тонкостенных отливках. yKa3aHHaj цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, медь,- алюминий и железо, дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 3,2-3,6 1,8-2,4 Кремний 0,4-0,8 Марганец 0,3-0,8 Фосфор0,01-0,1 Цирконий 0,1-0,3 Алюминий 0,01-0,15 Железо Остальное Химические составы известных П/ и 2 и предлагаемого чугунов, а также их свойства приведены в таблице. Из таблицы следует, что жидкотекучесть предлагаемого чугуна выше, чем у известных, .величина остаточных напряжений в 2 раза меньше, отбела нет. Жидкотекучесть чугуна определяют путем заливки при спиральной пробы. Остаточные литейные напряжения определяют на отливках - усадочных рамках. Введение циркония и алюминия п чугун осуществляют в виде лигатуры ферросиликоциркония с повышенным содержанием алюминия. Размер кусков лигатур 2-10 мм обеспечивает ее быстрое растворение и хорошее усвоение

в расплаве чугуна. Количетво присаживаемой лигатуры ,равно 0,4-гО,8% от массы жидкого металла Присадка фосфора осуществляется путем введения феррофосфора в металлическую часть ваграночной шихты.

Механические свойства предлагаемого чугуна:

Предел прочности при растяжении, Ша 150-250

Предел прочности при

320-420 изгибе, 5Пa

Применение предлагаемого состава чугуна при отливке секций котла Братск, проведенное на Братском заводе отопительного оборудования,

5 позволило сократить брак отливок по недоливам, спаям, газовым раковинам, за счет повышения жидкотекучести чугуна и уменьшения его газонасыщенности, а также .уменьшить вероятность

10 образования трещин в котельных секциях при опрессовке пакетов. Выход годного отливок из модифицированного чугуна увеличился с 57,04% до 61,2%, что снизило себестоимость 1 т литья

15 на 11,7 р.

ЧУГУН, преимущественно для отливок,, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, медь, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения жидкотекучести, уменьшения остаточных литейных напряжений и устранения отбела в тонкостенных отливках, он дополнительно содержит цирконий при следующем соотнощении компонентов, мас.%: 3,2-3,6 Углерод 1,8-2,4 Кремний 0,4-0,8 Марганец § 0,3-0,8 Фосфор 0,01-0,1 СО Медь 0,01-0,15 Алюминий 0,1-0,3 Цирконий Остальное Железо

Химический состав чугуна, мас.%

Чугун

Si i Mn

Известный/27 2,50,450,20,50,010,5

3,40,70,60,960,961,0

4,31,21,01,201.,01,4

Известный III 3,712,630,300,180,66

3,201,800,400,300,010,010,10 3,202,200,650,600,050,070,203,202,400,800,800,100,150,30 3,452,400,600,300,050,070,20 3,.601,800,800,800,100,150,30 Ti

Al

Zr

Ca

0,03 0,01 0,12 0,25

0,20 0,25 0,12 Известный 0,01 Известный fO 0,05 0,11 0,57 0,18

Предлагаемый

Предлагаемый

Продолжение табл. Ос- 640 2,60 тальТо же 760 2,23 655 1,86 0,05 754 5,26