Лигатура для чугуна Советский патент 1986 года по МПК C22C35/00 

1

Изобретение относится к черной

1239

металлургии, в частности к лигатурам, применяемым для легирования чугунов.

Цель изобретения - повышение степени усвоения лигатуры и повышение износостойкости чугуна при сухом трении и его ударной вязкости.

Пример. Лигатуры выплавляют в индукционной печи. Шихта состоит из 60% ферромолибдена, армко-железа, 45% ферросилиция, 15% феррофосфора, 50% феррофольфрама, азотированного феррохрома, 65% феррохрома, 30% фер- ротитана, алюминия и сштикокальция. Азотированный феррохром, ферротитан, алюминий и силикокальций добавляют перед разливкой лигатуры. Температура перегрева составляет 1600 С. Содержание фосфора ДОВОДИТСЯ феррофос- фором, а содержание азота - азотированным феррохромом.

Проводят сравнительные испытания предлагаемой лигатуры, лигатуры с запредельными значениями и известной

х..

Содержание кальция в лигатуре в пределах 0,005-0,03% способствует улучшению литейных свойств чугуна, в частности снижает степень отбелива- емости, улучшает форму и равномерность распределения графита. Введение в лигатуру азота позволяет повысить ударную вязкость чугуна, повьшга- ет его износостойкость. Содержание азота менее 0,006% неэффективно, содержание CBbmie 0,05% приводит к образованию газовой пористости. Содержание молибдена 20-40% выбрано из необходимости получить заданный химический состав чугуна, повысить износостойкость и ударную вязкость. Содержание кремния в пределах 5-20% вызвано необходимостью хорошей дробимости лигатуры, повьш1ения ее усвояемости в чугуне. Содержание хрома 5-20%,марганца 0-1,2%, вольфрама О,1-5% и титана 0,01-1,0% выбрано с целью повышения ударной вязкости чугуна и его износостойкости. Содержание этих легирующих элементов ниже указанных пределов не оказывает эффективного влияния на структуру чугуна.

Содержание титана в пределах 0,01- 1,0%, особенно при наличии в лигатуре азота, позволяет создать каркас

0

592

из нитридов титана, что способствует повышению износостойкости. Наличие в лигатуре 5-20% хрома усиливает пер- литизирующее действие лигатуры на чугун, повышает его ударную вязкость и износостойкость. Такое же влияние без образования структурно-свободных карбидов оказывают марганец и вольфрам, которые содействуют также образованию износостойкой сорбитной структуры. Содержание фосфора 0,05- 1,0% алюминия 0,005-0,08% повышает усвояемость лигатуры, ее модифицирующее действие. Содержание этих эле- 5 ментов ниже указанных пределов неэффективно, более высокое содержание приводит к образованию в чугуне ли- тейньпс дефектов, что усиливается из- за наличия.в лигатуре азота.

В индукционной печи выплавляют базовьм чугун содержащий,%: углерод 3,4; кремний 2,0, марганец 0,6;хром 0,15 никель 0,12, фосфор 0,12; сера О,05.Для оценки усвояемости лигатуры в чугуне на дно ковша добавляют 2% лигатуры от массы жидкого металла. Для выплавки легированных чунунов вводят 5-10% лигатуры От массы метал- лозавалки. Чугун модифицируется фер- 0 росилицием ФС75. Износостойкость при трении без смазки определяют на возвратно-поступательной машине трения МГ-5. В качестве контртела используют сталь ШХ 14, время испытаний составляет 6 ч.

Результаты испытаний представлены в таблице. I

Из данных таблицы следует, что

усвояемость легирующих элементов в предлагаемой лигатуре на 12% вьше, чем в известной. Ударная вязкость на 64% Bbmie у чугуна, легированного предлагаемой лигатурой, чем известной. Износ у чугуна, легированного 45 предлагаемой лигатурой, на 15% ниже, чем у чугуна, легированного известной лигатурой. Наличие в лигатуре

5

35

азота, алюминия и фосфора в указанных пределах и в сочетании с указан50 ными пределами остальных элементов дает возможность получить чугун,обладающий необходимым уровнем износостойкости при сухом трении и ударной вязкости и высокой усвояемостью ле55 гирующих элементов.

Составитель Н.Шепитько Редактор Н.Яцола Техред Н.Бонкало Корректор А.Зимокосов

Заказ 3355/21 Тираж ЪЪ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4