Чугун Советский патент 1985 года по МПК C22C37/08 

Kj

СО

Изобретение относится к литейно му производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления деталей,работающих условиях повьшенной кавитации (колеJ ыe гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания дизельногс типа),

Цель изобретения - повьшение кавитационной стойкости чугуна и жидкотекучести при сохранении механических свойств.

Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден и железо, содержит компоненты при следукицем соотношении, мае. %:

Углерод 2,8-3,2

Кремний 1,8-2,2

Марганец 0,005-0,04

Хром0,1-0,4

Никель 0,5-1,0

Молибден 0,1-0,3

Железо - Остальное

Наличие в составе предлагаемого чугуна хрома дополнительно легирует металлическую основу.сплава. Присутствие хрома уменьшает количество и размеры структурно-свободного углерода. Мартенситная основа чугуна, получаемая в результате термической обработки, обладает удовлетворительной твердостью, равномерно расположенные мелкие включения графита гарантируют повышенную стойкость чугуна в условиях повышенной кавитации.

Марганец оказывает сложное влияние на структурообразование чугуна. Кристаллизация промышленных сплавов протекает в неравновесных условиях, что сопровождается сильными ликвационными явления ш. Марганец является элементом, стабилизирующим карби ную фазу, обладает перлитизирующим влиянием на структуры хотя в значительно меньшей степени, чем сурьма, олЪво, медь, хром и другие элементы На кристаллизацию сплава по метаста бильной диаграмме в процессе эвтектидного превращения в первую очередь влияет химический состав чугуна, в частности углеродный эквивалент и количество легирующих компонентов.

При низком углеродном эквиваленте дЛя получения перлитной матрицы необходимо меньшее количество легирующего компонента. При более высоком углеродном эквиваленте для получения аналогичной структуры необходимо повышенное количество легирующего вещества. В серых низколегированных чугунах промьшшенного состава, содержащих 0,4-1,2% jin, металлическая основа состоит из феррита и перлита. Количество феррита определяет,в первую очередь, степень ликвации кремния и количество марганца.ТТри достижении концентрации кремния в отдельных обалстях до 3,0-3,8% эвтектоидное прекращение протекает по стабильной диаграмме даже при содержании марганца 0,8-1,2%. Содержание марганца 0,1-0,3% увеличивает степень ликвации кремния, что влечет за собой увЪличение феррита в структуре. При дальнейшем повьшгении величины добавки марганца начинает преобладатьего перлитообразукщая способность и количество перлита увеличивается. Марганец при увеличении от 0,3 до 1,2% исправляет структуру, которую сам же испортил при добавках до 0,25-0,3%. Поэтому в серых чугунах содержание марганца должно быть минимальным 0,005-Ю,04% (такое содержание практически не влияет на ликвацию кремния), а для получения перлитной структуры необходимо использовать более эффективные перлитизаторы.

В таблице представлены сравнительные результаты испытаний известного и предлагаемого чугунов (механические свойства представлены для чугуна в литом состоянии). Как видно из таблицы, предлагаемый чугун отличается более высокой кавитационной стойкостью, жидкотёкучестью и низкой стоимостью. Уровень механических свойств примерно одинаковый.

Чугун плавят в индукционной печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой. В качестве шихты для получения низкомарганцевистого чугуна используют металлизированные окатьшш. Для получения сплава необходимого состава применяют ферросплавы кремния (75% Si), молибдена (45% Мо), хрома (45% Сг) и электролитический никель

чО

о

оо о

г со

о -го

ts о

г- о

-.

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, наргаиец, жрок, никель, молибден и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения кавитацноиной стойкости и жидкотекучести при сохранении механических свойств, ои содержит иигрсдиенты при следумцем соотношеюас, нас.Z: Углерод2,8-3,2 Кремний1,в-2,2 Марганец0,005-0,04 Хром0,1-0,4 Никель0,5-1,0 g Молибден0,1-0,3 ЖелезоОстальное СП

со ел--

ч

о о

о о