Лигатура Советский патент 1981 года по МПК C22C35/00 

I

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении чугуна.

Известна лигатура 1 для чугуна следующего состава, вес.%:

Кремний23-25

Железо5-7

АлюминийОстальное

Чугунные отливки, полученные с использованием этой лигатуры, имеют повышенную склонность к образованию трещин.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому э(} фекту является лигатура следующего состава, вес.%:

Кремний1О-16

Железо5-9

АлюминийОстальное

При использовании для обработки чугуна данного состава модификации лигатуры в количестве 1-2% от веса заливаемого чугуна за счет высокого содержания в нем алюминич, в структуре чугуна наблюдаются включения цементита, которые выкрашиваются при работе деталей в ус - ловиях трения. Поэтому ее целесообразно применять для получения отливок, охлаждающихся с малыми скоростями, производстве тонкостенного литья этот состав не может обеспечить получение отливок с высокой износостойкостью и с сохране нием хорошей обрабатываемости металла.

Цель изобретения - разработка состава лигатуры для чугуна, обеспечивающей повышение его механических свойств я износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что в состав лигатуры дополнительно введены гафний, бор и углерод при следующем соотношении компоненте, вес.%: Алюминий5-1О

КремнийiO-50

Гафний1,0-2О

Бор , 1,О-5,О

.УглеродО,2-5,О

ЖелезоОстальное 38 Га(}иий в составе лигатуры в количестве 1,О-2О% способствует значительному обессериванию чугуна, измельчению размеров графитовых включений, что способствует увеличению физико-механических свойств металла. При содержании гафния меньше 1,О%, он не оказывает положительного влияния на свойства чугуна, а при увеличении его количества больше 2О гафний концентрируется по границам зерен, что отрицательно сказывается на свойства металла. Ввод в состав лигатуры бора обуславливается тем; что си приводит к образованию в обрабатываемом чугуне сложней карбидо-бсридной эвтектики, выделяющейся в виде отдельной фазы, обладающей высокой износостойкостью. При содержании бора в лигатуре меньше 1% карбндо-бфндная фаза не офазуется и из

Составы лигатур, вес.

н/

Остальное13,5-5ЗО1 5

1010 ..201

6,515,89,42,5

9,726,518,.63,9

Из данных табл. 1 видно, что лигату-мического состава, вес.%: углерод 3,36,

ра с индексом. 1 соответствует известно- кремний 1,42, марганец О,91, сера 0,02

му, а сплавы 2-5 - лигатуре предлагае-и фосфор О,О4. Обработку чугуна лигамого состава.турами проводят в ковшах при 138О+

Исследование действия лигатур на свой-,веса жидкого чугуна.

ства чугуна проводят путем внепечнсж об-В табл. 2 приведены сЬойства чугуна,

работки исходного чугуна следующего хи-обработанного лигатурами составов 1-5.

Таблиц

. Расход лигатуры составляет 1% от 22 носостойкость чугуна получается низкой. При содержании в лигатуре бора больше 5% повышается хрупкость чугуна и ухудшается его обрабатываемость. Введение. в состав лигатуры углерода в количестве 0,2-5%, совместно с кремнием, способствует устранению образования первичных .карбидов, уменьшению усадочной пористости и усадочных раковин в чугуне. Нижний предел углерода в лигатуре (0,2%) ограничивается технологическими условиями выплавки лигатуры. При содержании в лигатуре более 5% углерода при плавке он всплывает и удаляется в шлак. П р и м е р. В лабораторных и опытно-производственных условиях изготовлены и испытаны составы лигатур, приведенные в табл. 1. 5S21S Проверка данного состава лигатуры показьюает его большую эффективность при получении чугуна с высокими физикомеханическими свойствами и износостойкостью. Так, предел прочности чугуна при 5 растяжении повышается на 8 кгс/мм,предел прочности на изгиб на 12 кгс/мм и изноьостойкбсТь на 8О% при сохранении равноценной твердости. Предварительный расчет ожидаемой 0 экономической эффективности составляет 9-11 р при производстве 1 т годньк отливок за счет повьпиения физико-механических свойств чугуна в 1,35 раза и износостойкости в 1,8 раза. Формула изобретения Лигатура, содержащая алюкгиний, кремний и железо, отличаю.щ а яся a тем, что, с целью повышения механических свойств и износостойкости, она дополнительно содержит гафний, бор и углерод при следующем соотношении компонентов, вес.%: Алюминий5-1О Кремний1О-5О . Гафний1,О-2О Бор1,0-5,0 Углерод0,2-5,О Железо.Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Автс ское свидетельство СССР № 422787, кл. С 22 С 35/ОО, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 535368, кл. С 22 С 35/ОО, 1977.