Чугун Советский патент 1980 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металАур гии, в частности к изысканию чугуно для изготовления металлургического оборудовани я, например, холодильных плит доменных печей. Известен низколегированный чугу 1 для изготовления холодильных плит доменных печей следующего хими ческого состава, вес.%: Углерод3,2-3,9 Кремний1,5-2,5 Марганецдо 1,0 Фосфордо 0,3 Серадо 0,12 Хром0,25-0,6 Никельне менее 0,5 содержания хрома ЖелезоОстальное Недостатками известного чугуна являются сравнительно невысокий ур вень термостойкости и окалиностойкости при бОО-ЗОО С. науглероживан стальной охлаждающей арматуры, выз вающее резкое снижение пластичност Наиболее близким к предлагаемом является чугун, следующего химическ состава, вес.%; Углерод3,0-4,2 Кремний0,3-1,2 0,2-0,8 Марганец 0,02-0,4 Никель 0,3-0,8 0,05-0,3 1,0-2,5 Алюминий 0,001-0,05 0,01-0,1 Фосфор 0,002-0,02 Кальций Остальное Железо Чугун характеризуется повышенной термостойкостью и окалиностойкостью. Науглероживания стальной арматуры не наблюдается 2. Недостаткомизвестного чугуна является повышенная склонность к росту. Введение в состав чугуна такого сильного графитизирующего элемента как алюминий вызывает образование грубых слабоизолированных выделений графита, крупнозернистой неравновесной феррито-перлитной основы, способствует интенсификации с JT превращений. Это приводит в процессе эксплуатации в условиях повышенных температур (600-800°С), теплосмен, агрессивной печной атмосферы и абразивно-эрозионного износа к изменению размеров отливки.jВследствие увеличения интенсивности и неравномерноети роста,что особенно характерно дл такого типа крупных отливок, какими являются холодильные плиты, происходит возникновение остаточных напряжний и необратимых деформащий, что приводит к преждевр енному выходу холодильной плиты иэ строя. Кроме того, вследствие появления в структуре феррита снижается износостойкость и прочность чугунной отливки.

Цель изобретения - увеличение стабильности структуры, уменьшение скж)нности к росту увеличение износостойкости.

Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марган никель, хром, титан, алюминий, кальций, фосфор, дополнительно содержит медь, магний, олово при следующем соотношении компонентов, вес.%5 Углерод2,5-4, 2

Кр лний0,3-1,2

Марганец.0,2-1,0

Никель0,02-0,4

Хром0,3-0,8

Титан0,05-0,3

Алк 4иний1,0-3,0

Кальций0,002-0,2

Фосфор0,0|,-0,б

Медь0,1-2,0

Магний0,01-0,08

Олово0,02-0,2

ЖелезоОстальное

Чугун может содержать в качестве примеси серу в количестве до 0,05%.

Медь и олово добавляются как элементы, обеспечивающие размельчение графита и образование однородной перлитной структуры чугуна. Оба эти элемента способствуют графитизации только при кристгитлизации в надкритической области. При эвтоктоидномI превращении оба эти элемента действуют в противоположном направлении: препятствуют выделению феррита. Повышая стабильность и однородность структуры, выделяясь из твердого 5 раствора при d превращениях на поверхности пор, медь препятствует выделению графита, тем самым резко снижается склонность чугуна к росту. Подобным образом действует и олово, 0 Магний, как модификатор, способствует ффероидизации, образованию компактного или веркшкулярного графита, что положительно влияет на физикомеханические свойства чугуна.

Химический состав предлаг аемого и известного чугунов приведены в табл,1, В табл,2 приведены механические и специальные свойства, а также структура чугунов.

Т а б л и ц а 1

Q

о I

гЧ

VO

I

I

in

in

о n

о

VO CN

CN

J

о

о in

CM

M

(N

in

СЧ

in

in I

t

in

о in

n

сч

Термостойкость оценивается после нагрева до 800 С с последующим охлаждением.

Предцлагаемый |чугун обладает более стабильной структурой, меньшей склонностью к росту/ более высокой износостойкостью чем известный чугун.

Применение нового материала для изготовления доменных холодильников обеспечивает увеличение в 1,5-2,0 раза межремонтного срока эксплуатации доменных печей, что даетзначи- тельную экономию (100-150 т.р. в год на одну доменную печь).

Формула изобретения

Чугун, содержеиций углерод, кремний, марганец, хрсм, никель, алюкшний, титан, кальций, фосфор и железо отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности структуры, уменьшения склонности к росту.

увеличения износостополнительно содержит олово.при следукхаа 1 понентов, вес.%:

Углерод

Кремния

Марганец

Никель

Хром

Титан

Алюминий

Кгшьций

Фосфор

Медь

Магний

Олово Железо

Источники инф принятые во внимание

2.Авторское свид I 514909, кл. С 22 С