Чугун для отливок Советский патент 1986 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна с низкой склонностью к образованию усадки.

Цель изобретения - уменьшение объема усадочной- раковины.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Обоснование выбранных пределов содержания компонентов.

Углерод в пределах 3,5-3,8% обеспечивает хорошие литейные и механические свойства сплава. Нижний предел 3,5% обуславливается необходимостью исключения структурно-свободного цементита в матрице чугуна и получения преимущественно ферритной металлической матрицы. Увеличение концентрации углерода вьшш 3,8% отрицательно сказывается на форме и . величине графита, в толстостенных отливках может наблюдаться флотация графита.

Концентрация кремния 2,2-2,9% обеспечивает получение благоприятного сочетания пластических и проч- .ностных свойств ВЧШГ. Нижний предел 2,2% исключает наличие цементита в отливках, превышение верхнего предела в сочетании с повышенным содержанием углерода отрицательно сказывается на форме и размерах шаровидного графита, что ухудша--. ет механические свойства сплава.

Марганец в пределах 0,2-0,4% обеспечивает достаточное упрочнение металлической матрицы, при этом не наблюдается значительной перлити зации последней. Следовательно, выбранные пределы содержания марганца косвенно способствуют достижению цели изобретения.

Алюминий в пределах 0,005-0,01% сильный раскислитель. Химически связывае т растворенный в чугуне кислород. Включения окиси алюминия могут служить подложками дпя карбида кремния и графита и тем самым усиливать эффект графитизирурощего модифицирования. Превьпиение верхнего предела 0,01% приводит к укрупнению включений, что ухудшает условия графитизации сплава, кроме того, могут появиться (особенно в толстостенных отливках) окисные плены.

Церий в пределах 0,005-0,02% выз вает интенсивное замутнение расплава путем создания большего количест76682

ва подложек для карбида кремния и графита в виде оксисульфидоп. Кроме того, в указанных пределах церий улучшает форму графита, нивелирует

5 некоторое отрицательное влияние висмута на форму графита. Превышение верхнего предела приведет к перемодифицированию сплава (вплоть до появления цементита) и повышению склон10 ности сплава к усадке.

Висмут (оптимальное содержание установлено экспериментально) - эффективный поверхностно-активный элемент. Нижний 0,003% предел уста15 новлен исходя из необходимости образования достаточного по величине адсорбированного уровня на поверхности центров графитизации. Превышение верхнего уровня (0,008%) может при20 вести к обратному эффекту. Растущее включение графита полностью блокировано, в результате сплав закристаллизуется по метастабильной диаграмме с максимальной объемной усадкой.

25 Кроме того, превышение содержания висмута больше 0,008% резко ухудшает форму графита.

Пример. Чугуны известного и предлагаемого составов (см. табли30 цу) выплавляли в силитовой печи, модифицировали при 1400 С железо- кре.мниймагниевой лигатурой (магний 7,5-8,0%) и затем после пятиминутной выдержки заливали в технологи-

35 ческую пробу на усадку. Вторичное модифицирование проводили ФС75 в количестве 0,5%. Висмут при получении предлагаемого состава вводят в смеси с ферросилицием. Технологичес40 кая проба выполнялась в виде конуса (угол 90), объем пробы 76,61 см . Конусную пробу запивали в графитовый кокиль. Определялся объем концентрированной усадочной раковины.

Л5 Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна висмута обеспечивает пО сравнению с известным, уменьшение объема концентрированной усадочной раковины.

SO

Формула изобретения

5$ Чугун для отливок, содержащий углерод, кремний;, марганец, магний, алюминий, церий и железо, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

31276682

уменьшения объема усадочной раковины, он дополнительно содержит висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод3,5-3,8 jj

Кремний2,2-2,8

Составитель Н.Косторной Редактор М.Недолуженко Техред.Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 6638/21Тираж 567Подписное

ВНИИПИ Государственного.комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предпрг/ятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0,2-0,4 0,03-0,07 0,005-0,010 0,005-0,020 0,003-0,008 Осталь}юе

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна, обладающего низкой склонностью к образованию усадочной рлКОЗИНЫ. Цель изобретения - уменьшение объема усадочной раковины. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 3,5-3,8; кремний 2,2-2,8; марганиц 0,2-0,4; магний 0,03-0,07; алюминий 0,005-0, церий 0,005-0,02; )исмут 0,003-0,008; железо остальное. Дополнительный. ввод в состав чугуич висмута обеспечил уменьшение объ -м i усадочной раковины в 1,4-5 раз. табл. о S СО