Чугун Советский патент 1990 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления корпусных деталей.

Цель изобретения - повышение механических, литейных и технологических свойств.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.

Дополнительное введение цинка в количестве 0,02-0,32 мас.Ј оказывает модифицирующее влияние на расплав, снижает содержание неметаллических включений в чугуне, повышает жидко- текучесть и обрабатываемость чугуна резанием. При концентрации цинка до 0,02 мас.% влияние цинка на технологические свойства незначительное, а

при повышении его концентрации более 0,32 мас.% увеличивается отбел, неоднородность структуры и снижается обрабатываемость на шлифовальных станках и при обработке лезвийным инструментом.

Литий измельчает графит, повышает литейные и технологические свойства чугуна. При его содержании до 0,002 мас.% модифицирующий эффект лития недостаточен, а при увеличении ,его содержания более 0,075 мас.% повышается концентрация неметаллических включений, снижается трещино- стойкость и ухудшаются технологические свойства.

Фосфор повышает титейные свойства, обрабатываемость чугуна на металлорежущих станках и свариваемость. При

ел

Јь

3 ч&

концентрации фосфора до 0,11 мас.% недостаточны технологические свойства, а при концентрации его более 0,45 мас.% снижается трещиностойкость и обрабатываемость резанием.

Нитриды бария в количестве 0,002- 0,.035 мас.% улучшают обрабатываемость резанием и трещиностойкость. При концентрации нитридов бария до 0,002 Mac.% трещиностойкость и обрабатываемость резанием недостаточны, а при увеличении концентрации нитридов бария более 0,035 мас.% повышается угар и неоднородность чугуна, снижается жидкотекучесть и технологические свойства, их стабильность.

Концентрации углерода и кремния ограничены верхними пределами 4,05 и 2,56 мас.%, выше которых снижаются вязкость разрушения и трещиностойкость. При снижении их концентрации .ниже 3,63 и 2,21 мас.% снижаются литейные свойства и обрабатываемость резанием. Содержание марганца, алюминия и меди ограничено пределами, в которых чугун имеет повышенные технологические свойства и высокую вязкость разрушения. Содержание кальция (0,007 - 0,025 мае. %) очищает границы зерен в чугуне, повышает технологические свойства. При увеличении концентрации кальция более 0,025 мас.% снижается трещиностойкость и обрабатываемость на шлифовальных станках.

Плавки чугуна проводили в открытых индукционных печах с использованием методов переплава с последующим рафинированием его при температурах 1450-1480 С, выдержкой в течение 3-10 мин, выпуском в литейный ковш с микролегирующими и модифицирующими добавками. Феррофосфор вводили в электропечь , а цинк, литий и нитриды

бария - в литейный ковш. Разливку

0

5

Q

5

5

0

чугуна производили в сухие жидко- стекольные формы при температуре 1380- 1400°С.

В табл. 1 приведены химические составы серых чугунов опытных плавок, а в табл. 2 - данные о литейных тех-, нологических и механических свойствах серых чугунов.

Экономичную скорость резания определяли при течении при глубине резания 1,5 мм и подаче 0,7-0,75 мм/об при стойкости резца в 60 мм. Трещиностойкость и свариваемость ручной дуговой сварки определяли на стандартных технологических пробах.

Как следует из табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав предложенного чугуна цинка, лития, фосфора и нитридов бария позволил ухудшить его мехайические, литейные и технологические свойства.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, аллюминий, кальций и железо, отличающий- с я тем, что, с целью повышения механических, литейных и технологических свойств, он дополнительно содержит цинк, литий, фосфор и нитриды бария при следующем соотношении компонентов, м.ас.%:

3,61-4,05

2,21-2,56

0,61-1,32

0,002-0,012

0,08-0,25 0,007-0,025

5

Углерод

Кремний

Марганец

Медь

Алюминий

Кальций

Цинк

Литий

Фосфор

Нитриды бария

Железо

0,02-0,32 0,002-0,075

0,11-0,45 0,002-0,035

Остальное

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве корпусных деталей из серого чугуна. Цель изобретения - повышение механических, литейных и технологических свойств чугуна. Новый чугун содержит, мас.%: C 3,61 - 4,05

SI 2,21 - 2,56

MN 0,61 - 1,32

CU 0,002 - 0,012

AL 0,08 - 0,25

CA 0,007 - 0,025

ZN 0,02 - 0,32

LI 0,002 - 0,075

P 0,11 - 0,45

нитриды бария 0,002 - 0,035 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна предложенного состава ZN, LI, P и BAN позволил повысить механические свойства в 1,12 - 1,21 раза, литейные свойства в 1,24 - 1,27 раза и технологические свойства в 2,08 - 2,32 раза. 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2