Чугун Советский патент 1991 года по МПК C22C37/08 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к составам высокопрочных чугунов для литых деталей гидроаппаратуры.

Цель изобретения - повышение герметичности чугуна.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, кобальт, никель, титан, РЗМ, железо, дополнительно содержит нитриды алюминия, магний и барий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод2,8-3.6

Кремний1,7-2,6

Марганец0,04-1,0

Хром0.05-0,32

Никель0.03-0,45

Титан0.03-0,08

Кобальт0,003-0,12

Церий0,6-0.15

Нитриды алюминия

Магний

Барий

Железо

0,005-0,03 0,002-0,02 0,002-0,01 Остальное

О

о

00 Јь (Я СЛ

Дополнительный ввод в состав чугуна 0,002-0,02% магния, 0,002-0,01% бария и 0,005-0,03% нитридов алюминия оказывает комплексное модифицирующее влияние на структуру и свойства чугуна. Кальций и медь оказывают графитизирующее влияние, снижают удельную герметичность чугуна. Фосфор является источником неметаллических включений, снижает плотность чугуна и контактную долговечность, поэтому он также исключен из состава предлагаемого чугуна, обладающего повышенной герметичностью.

Нитриды алюминия в количестве 0,005- 0,03% измельчают структуру, повышают

прочность, твердость и герметичность чугуна, Их содержание ограничено пределами, выше верхнего из которых по границам зерен появляются неметаллические включения и снижается герметичность чугуна, а ниже нижнего предела дисперсность структуры и герметичность чугуна недостаточны.

Магний повышает дисперсность и степень контактности графита, что способствует увеличению плотности и герметичности чугуна. Влияние этого компонента начинает устойчиво проявляться с концентрации 0,002 мас.%, а при ее превышении 0,02 мас.% увеличивается отбел чугуна, снижаются его эксплуатационные характеристики.

Барий в количестве 0,002-0,01 мас.% очищает границы зерен и повышает герметичность и другие эксплуатационные свойства чугуна. При содержании в чугуне более 0,01 мас.% бария он оказывает самостоятельное графитизирующее действие, что снижает плотность и герметичность чугуна. При концентрации бария до 0,002 мас.% в чугуне увеличивается содержание неметаллических включений, ухудшаются форма графита в структуре и эксплуатационные свойства чугуна.

Пример. Выплавку чугуна производят в вагранках дуплекс-процессом с индукционной печью на шихте, состоящей из литейного и передельного чугуна, чугунного и стального лома, ферросплавов и возврата собственного производства.

Технология плавки включает расплавление шихты з вагранке, слив чугуна в индукционную печь, науглероживание расплава, введение ферросилиция и ферромарганца, модифицирование никель-магниевой лигатурой, сплавом ФСЗОРЗМ-30, нитридами алюминия. Заливку литейных фурм производят модифицированным чугуном при 1350-1380°С.

В таблице приведены химические составы и герметичность чугунов опытных плавок.

Для определения герметичности используют методику гидродинамических стендовых испытаний образцов толщиной 5 мм на удельную герметичность. Образцы . зырезэют из центральной части стандартных ступенчатых технологических проб и

шлифуют рабочую плоскую поверхность цилиндрического образца 50 мм. Испытания образцового мм и толщиной 5 мм проводят на стенде СГД-1М. Точность изготовления образцов - не ниже 6-го квалитета по СТ

СЭВ 144-75,

Как следует из приведенных данных, предлагаемый чугун обладает на 20-30% более высокой герметичностью в сравнении с известным чугуном, а также с выходящими

за предлагаемые пр еделы составами.

Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, кобальт, никель, титан, ре- дкоземельные металлы, жзпезо, отличающийся тем, ч го, с целью повышения его герметичности, он дополнительно содержит нитриды алюминия, магний и барий, а в качестве редкоземельных металлов использу- ют церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:.

Углерод2,8-3,6

Кремний1,7-2,6

Марганец0,04-1,0

Хром0.05-0,32

Никель0,03-0,45

Титан0,03-0,08

Кобальт0,003-0,12

Церий0,06-0,15Нитриды алюминия0,005-0,03

Магний0,002-0,02

Барий0,002-0,01

ЖелезоОстальное

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов для деталей гидроаппаратуры. Цель изобретения - повышение герметичности чугуна. Чугун содержит углерод, кремний, марганец, кобальт, церий, железо, никель, хром, титан, магний, барий и нитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8 - 3,6, кремний 1,7 - 2,6, марганец 0,04 - 1,0, хром 0,05 - 0,32, кобальт 0,003 - 0,12, никель 0,03 - 0,45, церий 0,06 - 0,15, магний 0,002 - 0,02, барий 0,002 - 0,05, нитриды алюминия 0,005 - 0,03, титан 0,03 - 0,08, железо остальное. Дополнительно ввод в состав чугуна магния, бария и нитридов алюминия обеспечивает повышение на 20 - 30% его герметичности за счет комплексного модифицирующего воздействия этих компонентов на структуру чугуна. 1 табл.