Серый чугун Советский патент 1980 года по МПК C22C37/00 

(54) СЕРЫЙ ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию серых чугунов для производства сложных, разностенных корнусных отливок, для которых требуетс сочетание высоких мехатшческих и литейных свойств при недостатке или отсутств в шихте л}ггейиых доменных чугунов. Известные в машиностроительйом литейном нроизводстве составы серого чугуна, содержащего углерод, кремний и марганец, не обеспечивают необходимое качество вьтлавляемого металла при использовании в шихте значительного количества передельного доменного чугуна. Недостаток известных составов зйключается в том, что при замене в шихте ваграночной плавки литейных чугунов пер дельными существенно ухудшается такая важнейшая характеристика вьшлавляемого чугуна, как склонность к отбелу. Кроме того, значительно возрастают колебания содержания крекшия в чугуне из-за необходимости ввода в шихту при указанной замене больиюго количества фер роснлн1шя для компенсашш недостатка крек.ния в передельном чугуне. Л1е гьшение содержа- ккя кремния в выплавляемом чугуне по сравненюо с расчетным дополнительно .увеличивает отбап, что приводит к росту брака по Tpauifflaivi, резкому ухудшению обрабатываемости в стенках, значителъному снижению износостойкости направляющих из-за появления в чугунеструктурно свободного цементита и т. п. Особенно это проявляется при плавке в вагранках холодного дутья без модифишфования , а также при вьшлавке модттфицированногх в вагра гках с подогревом дутья. В связи с этим при использовании изве :,тных составов чугуна в ваграшках при менение передельных чугунов в шихте огран гчиваетск 5-15%. Наиболее блисжап к пред.1оже1шому по технической сущ1гости и дос/псгаемому результату является I состава, вес.%: Углерод2,9-3,2 Кр емкий1.2-1,6 Марганец0,8-1,2 ЖапезоОстальное Этот чугуя 1Элес5г хорошие механические свойства, одлако обладает повышгзнным отболом из-за сравнительно низкого содержания кремния. Использовгшие в шкхте передельного еще СЬльше у7 удшает эту характеристику, что затрудняет из такого ч гуна фасонных, тонкостегшых отливок, обладающих хорошей обрабать паемостыо и высокой износостойкостью. Цель изобретения замена в шихте ггитейного до%5е шого чугуна передельным сншкепнс- стоимости нткхть, уменьшение отбапа чл.туна, увелятеиио его прочност твердости и изг1ососто 1костн ири сохран tnuf литейно-технологических свойств. Цель достигается тем, что чугуя, со держащий углерод, кремний, марганец и железо, имеет следующее соотношенке к;омнонентов, зее .°о: Углерод 2,8-3,1 Kpofvo-uiii 2.2-2.5 Марганец 3 о ) г; i, о- J-, о Железо Остальное С ера, фо сфо р, хром и ш-жель пгИсутс 1тр)1месей в эбычГ5;ую -5 чугуне в ных пределах. Предлагаемый состав чугу71а базяруе с;( на устаповленно зако}юмер;юсти, но которой склониость чугуна ; отбелу заiJicHT от отношения Si/t. Опыты показ1;1 агот , что п области о .,9 связь отбелом чуг-та и гвободного углеро да практически ут зачиваотся,. в результ чо чего неб;;а1Х)Г1риятное наследстЕ енное свойство иетзедольных чугутюв нейтрализуется, что дает возможность несграни 1,5-1,-6 раза. 0,7 резко увели //его незиачительно, Слс-дов 0,9 снижает тельно, диапазон значений Si/С с пред лах 0,7-.-О,9 является онтгагальным. I Содержание элементОВ, %

3,09 2,23 1,5 3,14 1,5G 0,93

Известньги.

| - K S - ----™-- .-.-,-34В большинстве применяемых серых отношение /Q меняется в пределах 0,5-0,6. Увеличение .этого отношения до требуемых значений нельзя осуядествлять только повышением содержания кремния или снргжением содержания углерода, В первом случае увеличивается, а во втором - уменьшается степень эвтеку-ичности чугуна, что определяет лнтрйиые свойства вьтлавляемого чугуна (жидкотекучесть, склонность к усадке и др.) и его механические свойства. При изготовлении сложных машиностроительных отливок выдерживают степе гь эвтектичностк 4yr:jTia в пределах 0,8-0,9, что обеспечивает его удовлетворительные лиTeiiHbie и механические свойства. Предложенный чугун, по сравнению с известным содержит повышенное количест- во кремния и однов1)еменпо пониженное 7сол11чество углерода. Однако при повышо П1Ом содержании кремния в массивных элементах отливок в структуре появляется феррит, чГо сн1-г ;ает твердость и износостойкость чугуна. Поэтому в чугуне дополните,льно увеличивают количество марганца. При использовании в шихте значительных соличоств псреу1ел.ьного чугуна взамен литейпо1Х) в илтхту вводят при плавке повышегаюе ко;н-1чество стального лома, 1фемиийсодержа цих ферроснлавов и ферромарганца. Чугун выгат.авляют в шшукционнойэлект ропечис испатьзованием вшихте передельного /марки , стали марки от. 3, ферросилиция ФС.18 и фepp o apгaнна марки . В таб:11пг,е приведены химический состав, мохл игчос7 ие свойства, и.зносостойкость н склонность к отбелу предложенного л 1 Звеетно1Х) чугуна. Пспо-льзование предложенного чугуна для про} зводетва п 1иболее сложных и ответственных шшиностроительных деталей гюБыгаает ,их надежность и уменьшает стоиКЮсть. Эконо.мзг-юский эффект от применения чугуна около 1 мпн. руб. в год. ормула изобретения Серый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец и железо, о т л и чающийся тем, что, с целью иовыщения прочности, тв достн, износостойкости и уменьшения отбепа, он.имеет рледуюцее соотнощение компонентов, авс.%: 720043 Сп ни Углерод 2,8-3,1 Кремний 2,2-2,5 Марганец 1,3-1,5 Железо Остальное Источники информации, ринятые во внимание при 1. Рахштадт А. Г., стрем В. А. авочник металлиста. М,, Мащкностров, 1976, т. 2, с. 371.