Чугун Советский патент 1987 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливки труб центробежным способом.

Цель изобретения стабилизация механических свойств по сечению отливки.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного применения. Выбор граничных пределов компонентов обусловлен следующим образом.

Чугун с содержанием элементов на нижнем и ниже, среднем, верхнем и выше уровнях выплавляли в индукционной печи ИСТ-016 и заливали в интенсивно охлаждаемую (водоохлаждаемую) метал- лоформу для получения труб. Шихт.а состояла из литейного и передельного чугунов с добавками необходимых легирующих элементов, которые вводили в виде чистых металлов и ферросплавов. Титан, цирконий, магний, кальций, РЗМ. вводили при переливе металла в ковш в виде лигатуры и чистых металлов.

Установлено, что при вводе титана в структуре металла образуется повышенное количество мелкодисперсного перлита и карбидов титана, измельчается зерно, что позволяет устранить образование столбчатой структуры в наружном слое отливки и получить однородные механические свойства по толщине труб, повысить пластичность и стойкость к коррозии.

Ввод циркония и азота приводит к образованию нитридов циркония, являющихся дополнительными центрами крис- таллизации, что также способствует измельчению структуры и повышению однородности механических свойств чугу- Иа.

Чугун был применен в условиях труболитейного цеха при литье труб диаметром 150 мм центробежным способом в водоохлаждаемые металлоформы. Механические свойства по различным сечениям труб определяли на цилиндрических образцах диаметром 4 мм, В табл. и 2 представлены составы чугунов и результаты проведенных экспериментов с известным и предложенным чугунами. Как видно из табл, 1 и 2, чугун предложенного состава имеет более однородные механические свойства по сечению в сравнении с известным чугуном. Предел прочности и относительное удлинение в центральной части отливок возрастает соответственно в 1,3-1,8 и 2,0-6,8 раз. Наиболее высокими однородными механическими свойствами обладает чугун с содержанием элементов ближе к среднему уровню (вариант 19). В то же время откло- нения от предложенных оптимальных пределов по содержанию элементов а чугуне в меньшую (вариант 6) или

большую (вариант 20) стороны приводит к снижению однородности механических свойства металла.

Формула изобретения

Чугун преимущественно для центробежной отливки труб, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, магний, кальций, редкоземельные элементы и железо, о т л и- чающийся тем, что, с целью стабилизации механических свойств по сечению отливки, он дополнительно содержит цирконий, титан и.азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 3,2-4,0 Кремний 2,6-3,6 Марганец 0,3-0,8, Хром0,01-0,1

Никель0,01-1,0

Медь0,01-1,0

Магний0,02-0,06

Кальций 0,01-0,05 РЗМ0,005-0,1

Цирконий 0,005-0,1 Титан0,005-0,1

Азот 0,005-0,05 Железо Остальное

ш о

«

.о

vO

N

ч

о п

«k

N

1Л

«

fn

гч го

Ю vC

(Л

л

о «ч

|

о г

А

О

ш

ft

о

1Л1

А

сч

оеSS

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве труб центробежным способом. Цель - стабилизация механических свойств по сечению отливки. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: С 3,2-4,0; Si 2,6-3,6; Мп 0,3-0,8; Сг 0,01-0,1; Ni 0,01-1,0; Си 0,01-1,0; Mg 0,02- 0,06; Cd 0,01-0,05; РЗМ 0,005-0,1; Zr 0,005-0,1; Ti 0,005-0,1; N 0,005- 0,05, Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Zr, Ti и N обеспечил стабилизацию механических свойств по сечению отливки. 2 табл. Ю О to сд