Чугун с шаровидным графитом Советский патент 1980 года по МПК C22C37/04 

(54) ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к высокопрочным чу- Гунам с шаровицным графитом, легированных мецью и преоназначенных цпя изготов ления ответственных аеталей машин. Чугуны с шаровионым графитом, соцержащие в качестве легирующего элемента мець, хорошо известны и служат, в частности ОЛЯ изготовления отливок с перлирной либо пеолитоферритной структурой металлической основы, в результате чего достигается упрочнение и повышение износостойкости отливок 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и цостигаемому результату является чугун следующего хими ческого состава, вес.%: Углероц2,5-4,5 Кремний1,5-4,5 Марганецпо 3,О Меоьао 2,0 Никельдо 1,0 Хромцо 1,0 .Титандо 1,О Ванадийдо 3,5 Кобальтдо 1,О Молибдендо 2,5 Ниобийдо 2,0 Вольфрамдо 2,5 Оловодо 0,5 РЗМдо 0,5 Магнийдо 0,1 ЖелезоОстальное 2. Чугун имеет высокие характеристики ности. Недостатком известного чугуна яется низкая В5 зкость и пластичность. Цель изобретения - повышение вязкое- и пластичности. Цель достигается тем, что чугун дополельно содержит алюминий и катпэций следующем соотношении компонентов, Углерод2,8-3,8 Кремний2,2-3,5 МарганецО,3-О,9 Медь0,15-0,75 Никель0,05-0,25 Хром0,05-0,25 0,05-0,12 Ванадий 0,01-0,10 Кобальт 0,001-0,015 Вольфрам 0,ОО1-О,015 Моппбцен 0,ОО1-О,О15 0,001-0,005 Ниобий 0,0(31-0,010 0,020-0,080 Магний 0,010-0,003 0,01 -0,О5 Алюминий 0.,035 Кальций Остальное Железо Соаержание кальция и алюминия в составе предложенного чугуна с шаровидны графитом, взаикшо дополняя друг друга, положительно воздействует на структурообразование и в отличие от известного чугуна обеспечивает непосредственно в л той структуре получение перлитоферритной, преимущественно перлитной матрицы без структурно-свободного цемента или карбидов, которые в значительном количестве и размерах имеют место в извест ном чугуне. Кроме этого, структурно-сво бодные макрокарбиды в известном чугуне располагаясь по границам зерен матриц, охрупчивают чугун при упрочнении. Обнаруженные в предлагаемом чугуне на элек тронномикроскопическом урсвне микрокар биды, располагаясь исключительно по цен ру зерен сгущенного тонкодисперсного пе лита и упрочняя матрицу, не оказывают охрупчивакшего влияния, наследуя в изотермически закаленной ферритной стр туре центральное расположение в зернах бейнита., Таким образом, содержание кальция и алюминия в составе предложенного легированного чугуна с шаровидным графитом обеспеетвает оптимальное сочетание его ВЫСОКОЙ пластичности, вязкости и прочности как непосредственно в литом, так и в изотермически закаленном состоянии. Чугун выплавлялся в индукционной печи с кислой футеровкой тигля. Известный чугун вьтлавлялся при испопьзова нии в шихте рассчетных количеств питейного хромоникелевого чугуна марки , тип 12-10 по ТУ 14-15-3-74 МЧМ СССР с добавкой в шихту металлической меди. Расплав этого чугуна модифицировали металлическим магнием с ферросилицием и с добавками ферроцерия. . Предложенный чугун выплавлялся при использовании в шихте расчетного количества бокситного титаномедистого литейного чугуна марки БТМЛ 3, степень легирования медью 2, по ТУ 14-15-4-74 МЧМ СССР. Расплав предложенного чугуна обрабатывали комплексной железо-кремниймагний-кальциевой лигатурой типа ЖКМК4р по ТУ ЧЭМК 14-15-39-74. Для испытаний механических свойств отливали брусковые пробы по ГОСТ 72 93-7Ос размером основания клина 25 мм. Заливка брусковых проб осуществлялась в сырые песчаные формы. Механические свойства определялись Как в литом состоянии, так и после изотермической закалки по режиму: нагрев и выдержка в печи при 85О±10°С и закалка с этой температурой в селитровую ванну с температурой 330-35О С с выдержкой образцов в течение двух часов и с последующим охлаждением на воздухе. Химический состав известного и пред: поженного чугунов приведен в табл. 1, а данные по механическим свойствам в литом и изотермически закаленном состоянии в табл. 2.

as

a s Й

Ю

я

H

CO

о o

o

00 О

о

о о ю

f-l

о о

л о о

I

о ю

т-1

о о ю

г-(

о о

н о

to

см

о о

Ч

см

00 со

и ф

81

S к

Таблица