Чугун для наплавки Советский патент 1992 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава чугуна для исправления поверхностных дефектов в отливках.

Цель изобретения - выравнивание твердости в наплавленном металле в местах заварки поверхностных дефектов .

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

Пределы содержания компонентов установлены исходя из получения наиболее благоприятной, структуры сварного, шва, переходной зоны и свариваемого металла. Нижний предел по содержанию %: углерод 3,5; кремний 3,3/ алюминий 0,1, церий 0,08jлантан 0,03i обеспечивает получение структуры без включений первичных и эвтектических карбидов. Верхний предел по содержанию,. %: углерод 4,2; кремний 5,5; алю алюминий 0,8; церий 0,14;лантан 0,06 при концентрации в сплаве марганца 0,5%, меди 1,0% в условиях переохлажденной звтектики дает возможность получать структуру с количеством феррита 30-50%. Повышение в сплаве содержания титана более 0,1% приводит к увеличению газовых пор..Нижний предел содержания марганца 0,1%, никеля 0,05%, меди 0,4% способствует образованию 30-50% звтектоида достаточно грубой структуры для данных условий охлаждения. Увеличение никеля более 0,12% к существенному изменению структуры не приводит.

Дополнительный ввод в состав сплава алюминия, церия и лантана существенно приближает структуру наплавленного слоя к структуре легированного серого чугуна. Сложный состав предлагаемого сплава и особенности наплавления его поверхности в комплексе дают возможность выравнять свойства наплавленного и основного металлов. Структурные изменения, протекающие . при охлаждении наплавленного металла не вызывают больших межфазных напряжений и не приводят к образованию трещин,

П р и м е р. Для изучения свойств сварного шва и качества .заваренного дефекта бьти выплавлены сплавы, содержащие основные компоненты на различных уровня, а также известньй сплав сварочного прутка со средним уровнем содержания ингредиентов.

В таблице представлены известньй и предлагаемые химические составы сплавов для исправления дефектов и результаты сравнительных испытаний.

Для исследования.свойств сварного соединения испытания проводили на чугунных пластинах твердостью 197 НВ толщиной 12 мм, шириной 40 мм, длиной 70 мм следующего химического состава, %: углерод 3,1; кремний 2,1; марганец 0,55; хром 0,12 никель 0,12; ванадий 0,1,. фосфор 0,11, Со стороны образца (40 мм) снимали фазку 8 9 мм. Два образца стыковали сторона ш со снятыми фазками и сваривали чугунными электродами, изготовленными из сплавов приведенных составов. Ширина шва составляла 16 мм, Твердость НВ замеряли шариком 2,5 мм по продольной оси шва (твердостб сварного шва)и на расстоянии 8 ш по обе стороны от центральной оси шва (твердость переходного слоя). Качество обработанной поверхности оценивали с помощью профилографа марки А-157, Поверхность обрабатывали на возвратно-поступательном шлифовально станке шлифовальным кругом марки 3B40CM1K8nni,50/20)t.35,35, Газовую поверхность оценивали визуально на по-: лированной поверхности от всей площади сварки с учетом йереходного слоя. Кроме того, качество заваренных дефектов исследовали на направляющих поверхностях станочного литья. Электродами заваривали усадочные и шлаковые раковины.

Технология плавки чугуна для электродов состоит из расплавления литейного чугуна в индукционной печи, процесса науглероживания электродным боем, ввода в расплав ферросилиция - ФС75, электролитического никеля, ферротитана, электродной меди, алюминия марки А10 и ферроцерия МЦ40, Расчет шихты осуществляется с учетом усвоения углерода 60-70%, кремния, никеля и меди 90-95%, титана и алюминия 8590%, церия и лантана 70-75%,

Как следует из данных таблицы, дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна титана, меди, алюминия и лантана позволяет выравнять твердость по границе основного и наплавленного металла.

Формула изобретения

Чугун для наплавки, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, церий и железо, отличающийс я .тем, что, с целью выравнивания твердости в наплавленном металле в местах заварки поверхности дефектов, он дополнительно содержит титан, медь, алюминий и лантан при следующем соотношений ингредиентов, мас,%: Углерод3,5-4,2

Кремний3,0-5,5

Марганец0,1-0,5

Никель . 0,05-0,12 Церий0,08-0,14

Титан0,05-0,1

Медь0,4-1

Алюминий0,1-0,8

Лантан0,03-0,06

ЖелезоОстальное

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве чугунных отливок. Цель изобретения - вьфавнивание твердости в наплавленном металле в местах заварки поверхностных дефектов. Предлагаемый чугун содержит, мас.%: С 3,5- 4,2; Si 3,0-5,5,' Мп 0,1-0,5{ Ni 0,05- 0,12;'Се 0,08-0,.14,' Ti 0,05-0,1,» Си 0,4-1,' А1 0,1-0,8; La 0,03-0,06 и La остальное. Дополнительньй ввод в состав предлагаемого чугуна Ti, Си, А1 и Fe позволил выравнять твердость на границе основного и наплавленного металлов. 1 табл.