Чугун Советский патент 1985 года по МПК C22C37/08 

ИА

СО 4 СО Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов елеза, и может быть использовано для изготовления деталей, работаклдих в условиях кавитационной эрозии. Целью изобретения является ловыше ние эксплуатационных и технологических характеристик. Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, никель, хром,титан и железо, дополнительно содержит кальций при следующем со- отношении компонентов, мас.%: Углерод 2,8-3,2 Кремний 1,8-2,2 Марганец 0,005-0,04 Молибден 0,1-0,3 Никель 0,5-1,0 Хром0,1-0,4 Титан0,05-0,20 Кальций 0,001-0,02 Железо Остальное Наличие в чугуне о; 1новременно ни келя и хрома измельчает включения гр фита и способствует равномерному ра положению их в металлической основе Титан легирует структурные составляю щие чугуна. Кальций очищает границы эвтектических зерен. Изменение стру туры, вызванное наличием в расплаве никеля, хрома и титана, и дополнительные введения кальция благоприят но сказываются на повьшении кавитационной стойкости чугуна при термической обработке. Пример. Для изучения структ ры и свойств чугуна предлагаемого состава и известного выплавляют материалы с различным уровнем содержа ния компонентов. Чугуны плавят в ин дукционной печи с кислой футеровкой Образцы для испытаний отливают в су хую песчаную форму. Химигческие составы чугунов и результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2. 43 Пределы содержания компонситот установлены, исходя из получения наиболее благоприятного сочетания структуры и свойств сплава. Нижний предел по содержанию углерода 2,8%, кремния - 1,8%, Верхний предел по содержанию молибдена 0,3% и хрома 0,4% вызван необходимостью получения структуры без включений карбидов. Верхний предел по содержанию углерода 3,2%, кремния 2,2% и марганца 0,04% ограничен ввиду образования феррита, количество которого не должно превьшать 3%. Минимальное количество марганца 0,005%, молибдена 0,1%, никеля 0,5%, хрома 0,1%, титана 0,05% обеспечивает существенное повышение кавитационной стойкости материала при минимальной степени легирования структуры. Повьшение содержания никеля более 1,0% и титана более 0,2% ухудшает жидкотекучесть чугуна, не влияя практически на его кавитационную стойкость. Концентрация кальция 0,0010,02% выбрана экспериментально из условия снятия кромочного отбела в отливках, измельчения первичной структуры и рафинирования расплава. Оптимальный состав чугуна содержит, %: углерод 3,0, кремний 2,0, марганец С,02, молибден 0,2, никель 0,75, хром 0,25, титан 0,12, кальций 0,01. Технология получения чугуна состоит из расплавления высокоуглеродистых окатьппей, процесса науглероживания и введения ферросплава кремния (75% Si), молибдена (60% Мо), хрома (75% Сг), титана (45% Ti), электролитического никеля. Перед заливкой в ковш добавляют силикокаль- ций (30% Са). Величина добавок рассчитывается исходя из среднего уровня усвоения кальция, никеля на уровне 90-95%, молибдена, хрома титана и кальция на уровне 80-90%.

Таблица 2

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, никель. хром, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных и технологических характеристик, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2,8-3,2 Углерод 1,8-2,2 Кремний 0,005-0,04 Марганец 0,1-0,3 Молибден 0,5-1,0 Никель 0,1-0,4 Хром 0,05-0,2 Титан 0,001-0,02 Кальций Остальное Железо

Предлагаемый