Чугун Советский патент 1991 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для деталей поршневой группы.

Цель изобретения - устранение пленообразования, повышение теплопроводности и износостойкости.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения. Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.

Увеличение содержания углерода более 3,8% (плавка № 4 С 3,9%) затруднительно при выплавке чугуна в вагранке. При этом заметно снижается прочность чугуна. Снижение содержания углерода ниже 3,4% (плавка ,3%) существенно снижает теплопроводность чугуна.

Наличие кремния выше 3,2% (плавка № 4 Si 3,3%) влечет за собой появление в структуре чугуна силикокарбидов и резкое ухудшение его обрабатываемости резанием. В свою очередь, уменьшение содержания кремния ниже 2,6% (плавка № 3 Si 2,6%) послужило причиной появления отбе- ла и, как следствие, ухудшение обрабатываемости.

Влияние марганца на свойства чугуна видно при сравнении чугунов из плавок № 3 Мп 0,3% и Мг 4 Мп 1.5%. В первом случае в структуре появился феррит и снизилась прочность и износостойкость, а во втором случае появился отбел, что резко ухудшило обрабатываемость.

Выбор нижнего предела по содержанию хрома (0,26%) обусловлен тем, что в нелегированных чугунах примесь хрома, как

О

о о ся о ю

правило, достигает 0,15-0,25% (см, известные чугуны плавок №№ 5, 6). Верхний предел (1,6%) ограничен из-за резкого увеличения отбела (плавка № 4 Сг 1,7%).

Медь оказывает существенное влияние на теплопроводность и износостойкость чугуна. При ее содержании ниже 1,82% (плавка № 3 Си 1,8%) это влияние Незначительно, а при увеличении содержания меди больше 2,5% (плавка № 4 Си 2,6%) дополнительное увеличение теплопроводности не установлено, т.е. расходование меди выше 2,5% нецелесообразно.

Алюминий необходим для рафинирования чугуна. Чугун с содержанием алюминия меньше 0,05% (см. плавку № 3 AI 0,04%) выплавить затруднительно на обычной шихте, а при содержании более 0,2% в жидком сплаве появляются окисные плены (см. плавку № 4 А 0,3%).

Содержание кальция обусловлено необходимостью улучшить рафинирование чугуна, в присутствии меди кальций лучше растворяется и снижает склонность к образованию плен, Выше 0,02% кальций раство- РИМ лишь при повышенной растворимости меди (см. пленку Nfe 4 Са 0,03 при Си 2,6%.

Пример. Чугун выплавляли в вагранке, а легировали и модифицировали непос-

редственно в ковше. Разливку вели в песча- но-глинистые формы.

Теплопроводность чугунов оценивалась на приборе ИТ-Лямбда-400 методом динамического Я-калориметра.

Результаты сравнительных испытаний свойств известного и предложенного чугуна приведены в таблице. Как следует из таблицы, уменьшение в чугуне предложенного состава содержания алюминия, а также вывод из него магния позволили устранить склонность к ллэноо&разовэнию, а также повысить теплопроводность в 1,3-2,1 раза и износостойкость в 1,98-4,9 раза. Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, алюминий, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью устранения пленообразования, повышения теплопроводности и износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Углерод3,4-3,8

Кремний2,62-3,2

Марганец0,4-1,4

Хром0,26-1,6

Медь1,82-2.5

Алюминий0,05-0,2

Кальций0,005-0,02

ЖелезоОстальное

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве деталей поршневой группы. Цель - устранение пленообразования, повышение теплопроводности и износостойкости. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: C 3,4 - 3,8

SI 2,62 - 3,2

MN 0,4 - 1,4

CR 0,26 - 1,6

CU 1,82 - 2,5

AL 0,05 - 0,2

CA 0,005 - 0,02 и FE остальное. Изменение в предложенном чугуне содержания AL и вывод из него MG позволили устранить склонность к пленообразованию, повысить теплопроводность в 1,3 - 2,1 раза и износостойкость в 1,98 - 4,9 раза. 1 табл.