Чугун с шаровидным графитом для отливок Советский патент 1990 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна с шаровидной формой графита.

Цель изобретения - повышение износостойкости в отливках сечением до 250 мм,

Выбор гранитных пределов компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.

Снижение содержания кремния по сравнению с известным чугуном 1,5-3,0% обеспечивает получение бейнитной структуры, устраняет образование цементита. Содержание кремния менее 1,5% приводит к образованию большого .количества цементита, а увеличение кремния свыше 3,0% приводит к появлению в структуре перлита, что резко снижает эксплуатационные свойства.

Повышение содержания в составе чугуна марганца до 1,5-2,0% обеспечивает получение преимущественно б|.эйнитной

структуры в отливках сечением до 250 мм. При введении марганца в количестве менее 1,5% не обеспечивается получение бейнитной структуры, появляются значительные области перлита, а присадка марганца в количестве свыше 2,0% приводит к росту пер- цементита, а также охрупчиванию сплава по границам зерен.

Введение в состав сплава менее 0,5% хрома не обеспечивает получения бейнитной структуры в отливках указанной толщины (появляются значительные области перлита), а вокруг шаровидных и вблизи вермикулярных включений графита образуется феррит, что резко снижает износостойкость. Введение более 1% хрома ведет к значительному росту содержания первичного цементита (более 5%) и мартенсита.

Введение 0,25-0,4% молибдена уменьшает критическую скорость охлаждения, улучшает прокаливаемость сплава, что являсл

ется необходимым условием для получения бёйнитной структуры. Присадка менее 0,25% молибдена приводит к появлению перлита в чугуне, что снижает твердость и износостойкость, увеличение содержания рлолибдена свыше 0,4% приводит к появлению карбидов, что снижает прочностные характеристики чугуна.

Присадка 2,0-3,5% никеля уменьшает критическую скорость охлаждения, улучшает прокаливаемость чугуна, что позволяет получать после нормализации бейнитную структуру в отливках сечением до 250 мм. При введении .менее 2,0% никеля не обеспечивается получение бёйнитной структуры ни в литом, ни втермообработанном состоянии в отливках.указанной толщины. Содержание никеля более 3,5% нецелесообразно по экономическим соображениям.

Ввод 0,3% алюминия и 0,003% кальция, где кальций присаживается в виде силико- кальция (1% SICa) не предотвращает образования первичного цементита при максимальном содержании хрома и марганца. При содержании алюминия свыше 0,5% и кальция свыше 0,07% (1,5% SiCa) отмечено образование значительных количеств феррита и перлита при минимальном содержании хрома и марганца. Графитизирую- щая обработка чугуна с шаровидным графитом (уже модифицированного сферои- дизирующими при&адками) силикокальци- ем в количестве 1,0-1,5% позволяет получать более дисперсный шаровидный графит.

Пример. Чугун выплавляют в индукционной печи ИЧТ-1. Никель и ферромолибден вводят в печь. Алюминий присаживают в ковш. Температура чугуна

при выпуске из печи составляет 1450- .1480°С. Модифицирование чугуна Мд для получения шаровидной формы графита осуществляют в герметизированном ковше.

Вместе с Мд вводят криолит. После обработки расплава чугуна Мд с зеркала удаляют шлак и расплав обрабатывают 0,3% ферросилиция.

В таблица приведены составы известного и предлагаемого чугунов и их износостойкость в отливках с сечением различной толщь1ны (до 250 мм).

Из таблицы следует, что дополнительный ввод в состав чугуна А1, Мо и N1 обеспечивает повышение износостойкости по сравнению с известным чугуном в 14,7-15,3 раза.

Формула изобретения Чугун с шаровидным графитом для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, кальций, магний и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости в отливках се- чением до 250 мм, он дополнительно содержит алюминий, молибден и никель при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Углерод3,0-3,5

Кремний1,5-3,0

Марганец1,5-2,0

Хром0,5-1,0

Медь1,0-1,5

Кальций .0,003-0,07

Магний0,04-0,10

Алюминий0,3-0,5

Молибден0,25-0,40

Никель ,,2,0-3,5

ЖелезоОстальное

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна с шаровидной формой графита. Цель изобретения - повышение износостойкости в отливках сечением до 250 мм путем получения бейнитной структуры. Новый чугун с шаровидным графитом содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: C 3-3,5

SI 1,5-3,0

MN 1,5-2,0

CR 0,5-1,0

CU 1,0-1,5

CA 0,003-0,07

MG 0,04-0,1

AL 0,3-0,5

MO 0,25-0,40

NI 2,0-3,5 и FE - остальное. Дополнительное введение в состав чугуна AL, MO и NI обеспечивает повышение его износостойкости в 14,7-15,3 раза.