Чугун Советский патент 1980 года по МПК C22C37/10 

(54) ЧУГУН

1

Изобретение относится к мета.плургии сплавов, а именно содержащих железо, углерод, кремний, марганец, алюминий и хром в качестве основы, и используемых для изготовления деталей, работаюгоих пои в условиях периодического охлаждения до 2Q°C. Наппимер, захваты печного цепного конвейера, брусья, колосники. Известен чугун Ц состава, вес.% Углерод2,8-4,0

Кремний2,0-3,5

Марганец7,0-12,0

Медь1/5-3,0

Алюминий1,0-2,5

Хром1,5-3,0

Фосфор0,5-0,8

Бор0,1-0,5

Остальное

14

. 3,5

2,5

Недостатком известного чугуна является низкая жаростойкость и коррозионная стойкость.

Цель изобретения - повьпиение жаростойкости и ростоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, вес.%:

10

Углерод2,5-3,2

Кремний3,5-4,2

Марганец14-18

Алюминий2,6-3,5

Хром0,2-0,5

15

Железо .Остальное

В табл. 1 приведены химический состав чугуна и значения жаростойкости.

0,2

0,277,2

2,6

Для определения оптимального соотношения кремния и гшюминия используют методы экстремального планироваяия двуфакторного эксперимента. На заключительном этапе при крутсм восхождении к оптимуму готовят четыре смеси ингредиентов, содержащие каждая, вес,%: углерода 2,94; марганца 16,22; хрома 0,28, отличающиес соотношением кремния и алюминия, а также содержанием железа, составлякнцим дополнительную до 100% часть каждой смеси.

Каждая смесь сплавляется в открытой индукционной печи, в основном, в тигле. Разливка 4угуна производится в кварцевые труС5ки 0 10-14 мм длиной 70 мм, зафутеоованные в песок в вертикальнсм положении. Таким образом, имитируется охлаждение отливки в сухой земляной форме.

В таОл. 2 представлены характеристики жаростойкости полученных сплавов при

Таблица2

Как видно из табл. 2, наилучшей жаростойкостью обладают сплавы 2-4,

Для установления верхних предело содержания кремния и ашюминия готовят сплав, содержащий 4, 5 и 3, 7 вес.% указанных элементов соответстаенно. Увеличение веса образцов при в среднем 0,17 мг/см, т.е, находится на же уровне, что и у сплавов 2-4. Таким образом, оптимальное содержание кремния 3,54,2%, алюминия 2,6-3,5%. Проведены сравнительные испытания жаростойкости предлагаемого и известного чугучов по методу увеличения массы на образцах К10 при , 200 ч, на воздухе.

. Химический состав об зазцов известного чугуна, вес,%: углерод 3,11; кремний 2,87; марганец 9,14; алюминий 2,01;хр 1 1,64; медь 2,4; фосфор 0,54; бор 0,32; железо остальное. Химический состав образцов предлагаемого чугуна, вес,% углерод 2,34; кремний 4,0; марганец 16,22; алюминий 2,64; хром 0,28; железо остальное

Установлено, что увеличение массы известного чугуна 8,4 мг/см, а предлагаемого 0,12 мг/см.

Таким образом, указанные изменения в количестве и соотношении ингредиентов, обусловливают жаростойкие свойства сплава. Ростоустойчивость гарантируется отсутствием пoлиNюpфного превращения и гоафитизации.

Изделия из предложенного чугуна имеют структуру белого чугуна, обладающего высокой износоустойчивостью. Рекомендуется изготавливать детали методом литья.

Технология выплавки предложенного чугуна не меняется по сравнению с используемой для известного сплава.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, хром и железо, отличающийся тем, что, с целью повы14ения жаростойкост и ростоустойчивости, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес,%:

Углерод2,5-3,2

Кремний3,5-4,2

Марганец,14-18

Алюминий2,6-3,5

Хром0,2-0,5

ЖелезоОстальное,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 263890, кл. С 22 С 37/00, 1968.