Лигатура Советский патент 1988 года по МПК C22C35/00 

Р К1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к легированию серого чугуна с пластинчатой формой графита для ответственного автомобильного литья, например головок цилиндров, блоков цилиндров, маховиков.

Цель изобретения - повышение прочности, изотропности чугуна, снижение его пористости.

Предлагаемая лигатура содержит . углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, титан, медь, железо, кальций, азот при следующем соотноше НИИ компонентов, мас.%:

Углерод3-4

Кремний1-3

Марганец0,3-1,2

Фосфор0,06-0,2

Сера0,01-0,06

Хром0,01-0,1

Титан0,01-0,1

Медь2,5-6

Кальций0,01--0,1

Азот0,005-0,018

ЖелезоОстальное

При введении в лигатуру 0,005 - 0,018% азота в лигатуре образуется более благоприятная структура, становится меньше крупных включений графит/а, что улучшает наследственные свойства металла, а часть азота, которая переходит из лигатуры в чугун, способствует более равномерному распределению графита через образование :нитридов титана.

; Содержание азота менее 0,005% не- |эффективно, содержание азота в лига- ;туре свыше 0,018% не увеличивает механических и литейньпс свойств чугуна Кроме того, появляется опасность образования ситовидной пористости. Введение в лигатуру кальция в Пределах 0,01-0,1% способствует равномерному распределению графита, а также карбонитридов и нитридов. При йизком углеродном эквиваленте каль- 1щй способствует затвердеванию по стабильной схеме, а при высокой увеличивает количество включений, и в jfiepBOM и во втором случае улучшается структзфа (наследственные свойства) .Гшгатуры, что способствует, повышению свойств серого чугуна. Повышенному содержанию азота в лигатуре должно соответствовать повьш1енное содержание кальция для компенсации отбела, снижающего механические свойства чу

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Гуна, Наличие в лигатуре кальция меньше 0,01% не оказьшает необходимого влияния на снижение отбела и самой лигатуры и чугуна. Повышение содержания кальция свьш1е 0,1% уже не повышает механических свойств чугуна, а в лигатуре увеличивается количество неметаллических включений.

Ввод в состав лигатуры меди в пределах 2,5-6% позволяет повысить прочность, снизить усадку и повысить изотропность чугуна. Снижение содержания в лигатуре меди менее 2,5% не позволяет достаточно повысить механические свойства, литейные свойства, изотропность чугуна. Повышение содержания меди в лигатуре свьш1е 6% уже не улучшает механические и литейные свойства чугуна, полученного с применением лигатуры, и ведет к ее удорожанию.

Снижение содержания титана в лигатуре до 0,01-0,1% способствует затвердеванию лигатуры по стабильной схеме, что улучшает наследственные свойства: в небольших количествах образующиеся карбиды титана, карбо- нитриды способствуют графитизации. Содержание титана менее 0,01% снижает графитирующее влияние лигатуры, его содержание более О,1 % препятствует затвердеванию лигатуры по стабильной и может способствовать усадке.

Введение Хрома в состав лигатуры в количестве 0,01-0,1% повышает прочность чугуна. При содержании в лиг а- туре более 0,1% повышаются отбел и усадка чугуна.

Содержание фосфора в лигатуре в пределах 0,06-0,2% способствует повышению механических свойств чугуна. Снижение содержания фосфора ниже 0,06% ухудшает жидкотекучесть чугуна и обрабатываемость готовых деталей, при увеличении содержания фосфора выше 0,2% повьш1ается хрупкость чугуна.

Проведены сравнительные испытания чугуна для определения предела прочности на изгиб, объема усадочных де- .фектов, изотропности (твердости в различных сечениях).

В индукционной печи вьшлавляют лигатуры шести составов. Для выплавки используют армко-железо, медь, электродный бой, ферросплавы, азотированный марганец, мочевину, силикокаль31

ций, который вводится в ковш. Лигатуру разливают в изложницы.

В индукционной тигельной печи выплавляют нелегированный базовый чугун, в который добавляют 10% лигатуры. Базовый чугун имеет следующий химический соетав,% углерод 3,4, кремний 2,2, марганец 0,4, фосфор 0,05, сера 0,01.

Данные по химическим свойствам лигатур и свойствам исследуемых чугу- нов приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что чу- is снижения его пористости, она допол- гуны, легированные предлагаемой ли- нительно содержит кальций и азот при

Лигатура, содержащая углерод, кре НИИ, марганец, фосфор, серу, хром, титан, медь, железо, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, изотропности чугуна.

Лигатуру можно использовать для ответственного автомобильного и станкостроительного литья - корпусных деталей автомобильных двигателей, крупных дизелей, станин, направляющих.

Формула изоб ре тения

Лигатура, содержащая углерод, кремт НИИ, марганец, фосфор, серу, хром, титан, медь, железо, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, изотропности чугуна.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к легированию серого чугуна. Цель изобретения - повышение прочности и изотропности чугуна, снижение его пористости. Лигатура содержит, Mac.%V углерод 3-4; кремний 1-3; марганец 0,3- 1,2; фосфор 0,06-0,2; сера 0,01-0,06; хром 0,01-0,1; титан 0,01-0,1; медь 2,5-6; кальций 0,01-0,1; азот 0,005- 0,018; железо остальное. Применение предложенной лигатуры позволяет достигнуть следукнцие свойства чугуна: прочность иа изгиб 55,0 кг/мм ; твердость НВ в сечении 20 мм 229; объем усадочной раковины 4,0 мл; отбел 3,6 мм. 1 табл. I