Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию чугунов, используемых для изготовления деталей металлургического оборудования, например холодильных плит доменных печей.
Известен чугун 1 следующего состава,
вес.%:;
Углерод3,2-4,0
Кремний0,8-1,2
Марганец1 - Г,5.
Алюминий1,2-1,5
ЖелезоОстальное
Чугун обладает высокой твердость (180НВ) и износостойкостью.
Недостатком этого чугуна является то, что при работе в условиях повышенных температур и агрессивных сред он подвержен значительному росту и внутреннему окислению.
Наиболее близким к предлагаемому nq технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химсостава, вес.%:
Углерод.2,2-3,7
Кремний0,5-3,0
Алюминий2-7
(54) ЧУГУН
2
Марганец
0,8-3
Хром
0,16-1,0
Титан
0,1-1,0
В качестве примесей чугун может содержать фосфор (0,1-0,8 вес.%) и СФУ (0,05 0,2 вес.%). Этот чугун в литом состоянии имеет следующие механические свойства:
Твердость (НВ),
кг/мм 230-250
10
Предел прочности при
изгибе ,6gH3r., кг/мм 34,8-30,5
В среде бикарбоната натрия и хлористого аммония детали из этого чугуна имеют стойкость более 9000 ч 2.
15
Недостатком чугуна является его низкая ростоустойчивость и окалиностойкость. Это приводит к возникновению дополнительных напряжений и необратимых деформаций, из20менению размеров и преждевременному выходу из строя отливок, работающих в условиях воздействия повыщенных температур, теплосмен, и агрессивной печной атмосферы. 3 Цепь изобретения - повышение окалино кости и ростоустойчивости, что приводит к увеличению срока службы отливок. Цель достигается тем, что чугун, содерж идай углерод, кремний, марганец, алюминий хром, титан и железо, дополнительно содер жкт цинк при следующем соотношении ком понентов, вес.%: 2,5-3,5 Углерод Кремний0,8-1,5 0.8-1,5 0,3-1,5 Марганец 1-3 Алюминий 0,2-1.2 0,02-0,5 0,02-1,0 Остальное П р,и м е р. Чугун выплавляют в ияд кционной печи МГП-102 с кварцитовой футеровкой. Цинк вводят на дно разогретого ковша в виде чушкового цинка Ц1 с последующим вьшуском металла в ковш и разливкой чугуна (температура разливки 1250-1260°С) на пробы для испытаний окалиностойкости и ростоустойчивости чугуна, а также металлографических исследований. Для сравнения выплавляют и исследуют известный чугун. В таблице приведены составы сплавов и характеристики их окалиностойкости и ростоустойчивости.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Чугун | 1981 |
|
SU998561A1 |
| Чугун | 1976 |
|
SU730857A1 |
| Чугун | 1987 |
|
SU1439148A1 |
| ЧУГУН | 2008 |
|
RU2374351C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА | 2013 |
|
RU2541250C1 |
| Лигатура | 1979 |
|
SU773119A1 |
| Белый жароизносостойкий чугун | 2022 |
|
RU2777733C1 |
| Высокофосфористый чугун | 1982 |
|
SU1043179A1 |
| Чугун | 1983 |
|
SU1104180A1 |
| Чугун | 1975 |
|
SU550454A1 |
При введении цинка в состав чугуна происходит глубокое рафинирование, сплава, уменьшение длины и разветвленности графитовых включений, которые приобретают компактную вермикулярную форму. Это приводит к уменьшению поверхности контакта графита с маррицей и, следовательно, уменьшению внутреннего окисления чугуна, т.е. к повышению окалиностойкости и ростоустойчивости чугуна. Кроме того, цинк, являясь элементом, повышающим термодинамическую активность углерода, замедляет процесс растворения углерода графита в аустените чугуна при повышенных температурах (выше 723°С). Это, в свою очередь, повышает ростоустойчивость чугуна.
Как видно из таблицы, величины окалиностойкости и ростоустойчивости предлагаемого
чугуна значительно превышают те же величины у известного. Более высокие эксплуатационные характеристики (окалиностойкость и ростоустойчквость) позволяют увеличить срок служ бы отливок, работающих в условиях теплосмен и окислительной атмосферы металлургических печей, в 1,5-1,7 раза. Применение предлагаемого чугуна только для холодильных плит доменных печей, учитьюая высокую стоимость капитального ремонта (около 5 млн. руб) согласно предварительному расчету позволяет получить ожидаемьш экономический эффект в размере 70-80 тыс. руб. в год на каждой доменной печи.
Формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, хром, титан и железо, о тм5 9278606 личающийся тем, что, с целью повы-Титан 0,02-0,5 нения окалиностойкости и ростоустойчивоств,Цинк . 0,02-1,0 он дополнительно содержит цинк при следую--Железо . Остальное щем соотношеннн компонентов, вес.%:Источники информации. Углерод 2,5-3,5s принятые во внимание при экспертизе Кремний 0,8-1,51. Авторское свндетельст1во СССР N«345226, Марганец 0,3-1,5кл. С 22 С 37/10, 1968. Алюминий 1,0-3.02. Авторское свидетельство СССР N 353996, Хром 0,2-1,2кл. С 22 С 37/10, 1970.
