Чугун для отливок Советский патент 1988 года по МПК C22C37/10 

со (;о

о:

Изобретение относится к металлур- |гии, в частности к разработке соста- I ВОВ чугуна для отливок блоков картера дизельных двигателей,

Цель изобретения - повьшение герметичности, термостойкости и предела прочности при растяжении.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предлагаемо го состава обусловлен следующим.

Углерод или кремний при их содер- |жании 3,1-3,5 и 1,7-2,3 мас,% соответственно йбеспечивают хорошие литейные и механические свойства спла- ва. Нижние пределы содержания 3,1 и 1,7 нас.% обуславливаются необходи- |мостью исключения структурно-свобод- |ного цементита в металлической мат- |рице. Превытение верхнего предела содержания углерода и кремния может привести к ухудшению формы и характера распределения графита.

Марганец в пределах 0,6-1,2 мас,% обеспечивает достаточное упрочнение металлической матрицы, Превьппение |верхнего предела содержания марганца |приводит к увеличению усадочных явле |ний при кристаллизации чугуна. i Хром, ванадий и титан при их со- Держании 0,2-0,4, 0,05-0,2 и 0,03 - 0,07 мае,% соответственно обеспечивают требуемую прочность и термостой- кость чугуна. Нижний предел содержания хрома, ванадия и титана обус- повлен получением перлитной металлической матрицы с равномерно распределенным графитом. При концентрации |данных элементов выше указанных пре- |делов существенно ухудшается термо- |стОйкость чугуна за счет появления IB структуре ледебурита. Кроме того значительно сгтижается обрабатываемость сплава резанием.

i.

Нижний предел содержания никеля

0,2 мас,%, меди 0,35 мас,% и кобальта 0,03 мас.% выбран, исходя из получения плотной металлической основы, обеспечивающей требуемую герме- тичность отливок. При концентрации никеля, меди и кобальта свьште верхних пределов прирост прочности, герметичности и термостойкости незначительный. Кроме того, наличие в чугуне повьшенного содержания указанных легирующих элементов экономически нецелесообразно. Пределы содержания алюминия (0,01-0,02 мас,%} i церия

0

0 5 0

5

5

(0,005-0,02 мас.%) обеспечивают за счет эффективного модифицирования изменение эвтектических зерен и получение в разностеиных отливках структуры без отбелНк

В индукционной печи с кислой футеровкой выплавляют предлагаемьш состав чугуна с различньгм уровнем содержания ингредиентов. Для сравнительных испытаний используют известный чугун, содержащий ингредиенты на среднем уровне. В качестве шихтовых материалов используют литейный чугун ЛЧ, стальной лом, ферросплавы кремния, марганца, закадия, хрома, титана, церия, а также катодную медь,гранулированный никель, алюминий и кобальт,

1)1ихту загружают в печь, расплав перегревают до 1480°С и перед разливкой чугун модифицируют алюминием и церием.

Чугун заливают в сухие песчаные формы. Из полученных заготовок вырезают образцы для испытаний на механические свойства, термостойкость и герметичность. Испытание на механические свойства проводят по стандартной методике. Термостойкость оценивают по количеству трещин, образовавшихся после 300 циклов на кольцах, вырезанных из чугунных заготовок.

Для получения герметичности изготавливают образцы диаметром 28 и рабочей высотой 1 мм. Газопроницаемость чугуна определяют на грузопоршневом манометре МП 25000 при давлении азота до ,2 МПа. При определении герметичности замеряют давление, при котором появляется течь, и вреМя, в течение которого через испытываемый образец протекает олределекное количество азота. По результатам замеров газопроницаемости чугуна строят в логарифмической шкале графики средних значений утечек.

Химический состав и свойства известного и предлагаемого чугунов приведены в табл.1.2. ,

Как видно из табл. ) и 2, дополнительный ввод в состав чугуна Се и Со обеспечивает .повьш1ение герметичности, в 1,12-1,28, термостойкости в 1, 42-1,69 и. предела прочности в 1 ,04-1 ,,2 раза.

Известный Средний 3,3 2,5 0,9 Предлагаемый Ииянкб 3,1 1,7 0,6

Средний 3,3 2,0 0,9 Верхний 3,5 2,3 1,2

Ниже iuix

него. 3,0 Г,6 0,5.

Въве

верхнего 3,7 2,4 1,3

0,60,20,250,07. 0,2 0,02 -0,20,20,350,030,05 0,010,010,005

0,33,40,,050,100,015.0,050,01

О,;.0,60,6 0,070,2 0,020,10,02

0,150,150,300,020,040,0050,0050,004

0,50,70,70,08 0,250,030,150,03

Изобретение относится к металлургии и .может быть использовано при производстве блоков картера двигателя. Цель изобретения - повьшение герметичности отливок, термостойкости и предела прочности при растяжении. Предлагаемый чугун содержит, мас.%: С 3,1 - 3,6; Si 1,7 - 2,3; Мп 0,6 - 1,2; Сг 0,2 - 0,4; Ni 0,2 - 0,6; Си 0,35-0,6; Ti 0,03-0,07; V 0,05 - 0,2; А1 0,01-0,02; Со 0,03 - 0,1; Се 0,005 - 0,02 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Со и Се обеспечивает повьппение герметичности в 1,12-1,28, термостойкости в 1,42 - 1,69 и предела прочности (jg в 1,04 - 1,2 раза. 2 табл. Ф (Л