Лигатура Советский патент 1988 года по МПК C22C35/00 

ч

QD 00 Од

(5

20

25

Изобретение относится к литеймому производству, п частности к ферросплавам и лигатурам, применяемым для обработки чугуна с пластинчатым графитом.

Цель изобретения - повышение износостойкости и гер 1етичности чугуна при сохранении xopoiuert обрабатываемости режущим инструментом. JQ

Лигатура содержит кремний, железо, кальций, - барии, алюминий, марг а- нец, углерод, сурьму и магний при следующем соотношении компонентоп, мае.%:

Кремний 25-60

Кальдий . 0,1-3

Барий0,1-2

Алюминий О,2-2

Марганец 0,1-1,5

Углерод 0,1-1,5

Магний 0,05-1

Сурьма20-60

ЖелезоОстальное

Введение сурьмы в состав лигату ры оказывает двоякое действие на структуру и свойства чугуна: она способствует некоторому измельчению включений пластинчатого графита и уменьшению отношения их длины к ширине, а сов-30 местно с марганцем сурьма оказывает перлитизируюшее действие и повышает дисперсность перлита, способствуя формирован}™ металлической основы, обладающей комплексом упруго-вязких свойств, благоприятным для обеспе- чения высокой износостойкости чугуна.

Кальдий и барий совместно с магнием и сурьмой приводят к формированию более мелких, с меньшим отношением длины к ширине, включений пластинчатого графита в чугуне.

Углерод, способствуя увеличению количества зародышей графита, совместно с алюминием повышает равномерность распределения графитных вклюений. При этом предотвращается возикновение свободных карбидов.

При содержании кальция, бария, агния, сурьмы, углерода, алюминия марганца, меньшем нижних пределов, ущественно сни ;ается Э(|х})ективность ействия лигатуры в направлении поышения износостойкости и герметично ти чугуна. При содержании кремния, еньшем нижнего предела, износотойкость и герметичность чугуна не меньшаются, однако появляется опас35

40

45

50

55

(5

20

25

JQ

30

35

40

45

0

5

ность ухул:иения обрабатываемости и Пряка деталей из-за отбела,

Ипрьппение верхних пределов содержания сурт.мы и MapraiHia способствует гюрьпиению износостойкости и герметичное г и чугуна, однако также приводит к возникновению отбела. Превышение Etppx}{HX пределов содержания кальция и бария не оказывает заметного влияния на износостойкость и герметичность чугуна, но увеличивает шлакообразование. Увеличение содержания кремния и углерода сверх установленных пределов приводит к увеличению количества феррита и образованию крупных включений графита, к заметному сниженрпо износостойкости и гер- метичности. Увеличение содержания алюминия не приводит к изменению из- нос стойкости чугуна, однако способно привести к возникновению газовой пористости.

Повьпиение верхнего предела содержания магния не способствует повьште- нию ияносостойкости чугуна.

Пример. Лигатура индукционной печи ЛПЗ-63 с тиглем из квартовой набивки емкостью (по ьсди) 50 кг на няпесках шихты, обеспечивающих получение лигатуры массой 20 кг. В качестве шихтовых материалов для выплавки лигатур различных составов используют ферросилиций, силикокаль- ций, ферросиликобарий, кремний монокристаллический, сурьму, ферромарганец, алюминий, .магний первичный, стружку стальную, графитовый бой от элек тродов,

Исходный состав чугуна, %: С 3,47; Si 2,4; Мп 0,7; S О,11; Р 0,14, Лигатуру измельчают до фракции, не превышающей 20 мм, и вводят в ковш в количестве 0,2% от массы расплава при температуре чугуна 1340-1360°С.

Износостойкость чугуна определяют на машине СМЦ-2 при трении скольжения со смазкой, содержащей абразивные частицы.

Величину относительной износостойкости рассчитывают как частное от давления величины износа серийного чугуна - зталона на величину износа испытываемого чугуна.

Герметичность определяют, подвергая образцы одностороннему давлению керосина. Относительную герметичность g определяют как частное от

деления величины герметичности испытываемого чугуна на величину герметичности серийного.

Обрабатываемость проверяют при точении образцов чугуна резцами, оснашергными пластинками ВК-8, и оценивают длительность работы резцов до возникновения на задней грани резца площадки износа шириной 2 мм. Относительную обрабатьгааемость С рассчитывают как частное от деления обрабатываемости испытанного чугуна на обрабатываемость серийного чугуна

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что при обработке чугуна лигатурами предлагаемого состава (примеры) относительная износостойкость чугуна увеличивается в 1,4 раза, относительная герметичность - 1,3 раза, обрабатываемость сохраняется хорошей.

Лигатуру предлагается использовать при отливке головок цилиндров двигателей СМД-U, Д-50, Д-240, а также для других деталей при необ

ходимости применения чугуна повышенной износостойкости и герметичности.

Формула изобретения

Лигатура преимущественно для чугуна с пластинчатым графитом, содержащая кремний, железо, кальций, барий, алюминий, марганец, углерод и магний, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости и герметичности чугуна при сохранении хорошей обрабатываемости режущим инструментом, она дополнительно содержит сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%:

0

5

Кремний

Кальций

Барий

Марганец

Алюминий

Углерод

Сурьма

Магний

Железо

25-60 0,1-3,0 0,1-2,0 0,1-1,5 0,2-2,0 0,1-1,5

20-60 0,05-1,0 Остальное

Изобретение относится к литейному производству, в частности к ферросплавам и лигатурам, применяемым для обработки чугуна с пластинчатым графитом. Цель изобретения - повьпиение износостойкости и герметичности чугуна при сохранении его хорошей обрабатываемости режугаим инструментом. Лигатура, преимущественно для чугуна с пластинчатым графитом. содержит кремний, железо, кальций, барий, алюминий, марганец, углерод, магний и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 23-60; кальций 0,1-3; барий 0,1-2; алюминий 0,2-2; марганец 0,1-1,5; углерод 0,1-1,5; магний 0,05-1; сурьма 20-60; железо остальное. Дополнительный ввод сурьмы и изменение соотношения кальция и бария в составе предложенной лигатуры обеспечивают повышение износостойкости обработанного ею чугуна в 1,4 раза, герметичности в 1,3 раза при сохранении хорошей обрабатываемости режущим инструментом. 1 табл. i (Л

Пример

Состав лигатуры, Mar.Z

Si 1 Са Ва | А1 j Мп Т С Г Sb Mg 1

1250,1 0,1 0,2 0,1 1,5 60 0,05 Осталь- 1,461,31 0,98

ное

242,5 1,55 1,05 1,1 0,8 0,8 40 0,5 1,411,36 1,04 3- 60 3,0 2,0 2,0 1,5 0,1 20 1,0 1,21,15 1,03

4Остальное 7,5 13,75 1,75 1,25 0,2 Нет 1,05,5 1,041,06 1,03

I

5200,08 0,08 0,16 0,08 1,6 65 0,03 Остальг1,461,28 0, 97

ное

654,0 3,0 3,0 2,0 0,06 18 1,1

Fe

1,10 1,07 1,03