Чугун Советский патент 1980 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии и литейному производстбу, в частности к изысканию специальных чугунов и мо.жет быть использовано в электротехнической, супостроительной и Других о&ластях, где предъявляются повышенные требования к .прочности и немагнитности изделий.:

Широко известны чугуныэ содержащие MrijCu t Ni , AQ ,Cr t имеющие аустенитную cTJpyxTypy и используемые в качестве немагнитного материала. Мапнитная проницаемость ( jU ) их состав- ляет величину 1,05-1,5 г/Э. Чугуны, обладающие jU ниже 1,О1 г/Э, имеют пониженные механические свойства, в частности низкую прочность.

Известен чугун 1 следующего химического состава, вес о;

Углерод.2,1-2,7

Кремний1,5-2,0

Марганец10,0-16,0

Хром8,0-14,0

Алюминий0,2-0,3

БорО,О02-О,ООЗ.

ЖелезоОстальное

Указанный чугун имеет следующие физико-механические свойства: предел прочности на разрыв 30-35 кг/мм% твердость 4О-45 f предел прочности на изгиб 45-55 кг/мм | ij 1,О09-1,005 г/Э.

Наличие крупных включений карбида (ре, Мп 1 С г )-f С , отсутствие однородной структуры чугуна не позволяет применять его Для ответственных Неталей, к которым предъявляются повышенные прочностные требования.

Наиболее .близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун следующего химического состава, вое. %:

Углерод2,8-4,2

Кремний . .1,7-2,8

Марганец6,0-7,5

Никель8,О-9,0

МагнийНе менее 0,03

Кальций- Не более 0,2 Реако земельные металлы0,,12 ЖелезоОстальное . В качестве необязательтштх компоненто чугун может со держать медь,.серу и фосфор Недостатком известного чугуна являе ся то, что магнитная проницаемость его находится на уровне 1,05 г/Э. Цель изобретения снижение магнит ной проницаемости при сохранении прочности на том же уровне, .Данная цель достигается тем, что чу гун, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, кальций, редкоземельные металлы и железо, цонолнительно содержит хром и барий при следующем соот ношении компонентов, вес. %: 1,7-3,5 Углерод 0,5-2,5 Кремний 31,0-42,0 Марганец 0,015-0,09 Магний 0,01-0,12 Кальций 0,1-3,0 0,0001-0,12 Редкоземельные 0,001-0,15 металлы Остальное Железо При этом содержание Мд;, Са, Ва, РЗМ поддерживается на среднем уровне предлагаемых пределов (состав № 4). П повышенном содержании одного или двух модифицирующих компонентов, например при содержании магния и кальция на , верхнем уровне (0,09 и 0,12 вес, % соответственно), содержание бария и РЗ может быть на нижнем уровне. При этом свойства сохранЕПотся достаточно высоки При содержании модифтщир тощи5с компонентов (хотя бы одного из них) ниже нижнего заявляемого предела прочностные характеристики падают. Если количество магния, бария, шльция и РЗМ в чугуне, выще за вл51емо го верхнего предела, то резко воэрастает хрункость чугуна. Содержание Ми не должно превышать 42% (верхний предел), В противном случае в матрице появляются крупные иглообразные включения свободного карбида марганца , что приводит к охрупчиванию чугуна. Количество его быстро растет и соответственно возрастает хрупкость. При повышении концентрации углеройа в чугуне выше 3,5% резко падают прочностные характеристики, особенно при содержании Мп на верхнем пределе. Чугун становится очень хрупким и твердым, поэтому применение его нецелесообразно. При содержании Мп ниже 34% и углерода 3,2% магнитная проницаемость несколько возрастает за счет снижения кон- . центрации марганца в карбиде ( Fe, Мн)С и переходе его в ферромагнитное COCTOS ние. Поэтому необходимо повышать содержание хрома до 3% при содержании Mfi на нижнем пределе 31%. Дальнейшее сн№жение содер)кания, марганца- в чугуне ( 31%) приводит к резкому возрастанию ju , что не устраняется повышенным легированием хрома. Химический состав и физико-механические свойства предлагаемого чугуна и известных ll , 2 приведены в таблице ,

формула изобретения

Чугун, содержащий зтперод, кремний, марганец, маший, кальций, редкоземепьные металлы и железо, о т д и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения магнитной проницаемости при сохранении щючности на высоком уровне, он дополнительно содержит и барий при следуишем соотношении компонентов, вес. %;

Углерод1,7-3,5

Кремний0,5-2,5

Марганец31-42

0,015-0,09 0,01-0,12

е л ьи ые

0,001-0,15 0,1-3

0,0001-0,12 Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 459627, кл. С 22 С 27/1О, 1975.

2.Авторское свидетельство CCCF

№ 348635, кл. С 22 С 37/00, 1972.