Лигатура Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

(54) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к металлургии, а конкретнее к литейному производству, в частности к изысканию новых легирующих сплавов, применяемых для обработки чугуна с целью повьшения его износостойкости.

Известны лигатуры, используемые для внепечной обработки чугунаС 3. .

Однако эти лигатуры слабо воздействуют на микроструктуру чугуна и поэтому не обеспечивают повышение его физико-механических свойств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является лигатура 2 следующего химического состава, мас.%:

Хром 2,5-32,0 . . Кремний 8,0-38,0

Марганец 0,15-8,5

Углерод 0,2-4,5

Фосфор 0,05-8,5

Медь 6,0-30,0

Цинк 0,1-6,5

Железо Остальное

Недостатки этой лигатуры - слабое влияние на микроструктуру чугуна, особенно на форму и разйеры графитовых включений,и малое влияние на

повышение прочностных и антифрикционных свойств металла.

Цель изобретения - повышение прочс ностных и антифрикционных свойств чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что лигатура, содержащая хром, 10 кремний, марганец, углерод, фосфор, медь, цинк и железо, дополнительно содержит кальций, барий и компонент из группы, содержащей молибден, никель и ванадий, при следующем соотношении компонентов, мас.%

15

0,3-28,5

Хром 7,5-32,5 Кремний 0,2-4,5 Марганец 0,4-4,2 Углерод

0,05-6,5 Фосфор

20 4,5-28,0 Медь

0,05-8,0 Цинк 0,1-9,0 Кальций

0,02-3,5 Барий Компонент

25 из группы, содержащей молибден, никель и ва0,05-18,0 надий

30 Остальное Железо Химический состав и свойства лигату1аа-прототипа и предлагаемой лигатуры приведены в табл.1. Представленные данные показывают, что по сравнению с известной лигату,рой предлагаемая имеет более низкую температуру плавления и больший процент усвоения чугуном. Для обработки исследуемыми лигату рами используют исходный чугун следующего химического состава, мас,%: углерод 3,32-3,37; марганец 0,83-0,8 кремний 1,64-1,75; хром 0,11-0,14; фосфор 0,10 и сера 0,02-0,03. Чугун плавят в индукционной печи ИСТ-0,16 после расплавлейия перегревают его до 1750-1795 К. Внепечную обработку проводят при температуре чугуна 1700 1720 К. Для обработки используют 1,50% исследуемых лигатур. Влияние1 лигатур различного соста ва на свойства исходного чугуна пред ставлено в табл.2. Из данных табл.2 видно, что испол зование предлагаемой лигатуры по

0,3 8,27

32,5 24,12

3,82 1,29

0,4 0,92

4,57 6,5

10,64 8,51

8,0 5,26

5,73 4,81

0,02 0,38

0,05 3,95

2,83

Ос- Осталь-таль,ное ное

Таблица 1

4,8322,1628,5 10,56 16,27

20,3821,65

11,2114,27

8,377,59,64 30,65 18,63

0,24,52,18 0,86 1,54

1,821,36

1,261,58

1,672,384,5 1,04 1,17

2,640,050,83 3,16 0,52

2,194,11

4,528,014,3 17,83 12,65

9,717,89

3,87 1,270,05 б,12 3,14

2,971,47

4,127,23

9,0 2,190,1 0,18 3,86

1,972,23

1,67 2,463,5 1,19 1,64

2,315,718,0

4,2 -- 0,05 18,0

iO,05 18,0

1,510,27- - Ос- осОс-Осталь- Ос- Осталь-Ос-таль-таль-

тальноеталь-ное- таль ное ное

ноеноеное сравнению с известной позволяет повысить предел прочности при растяжении с 246 до 265-293 МПа, предел прочности при изгибе с 578 до 589612 МПа; стрелу прогиба с 3,0 до 3,23,4, модуль упругости с 12500 до 12800-13400 кгс/мм ;снизить коэффициент трения без смазки с 0,29 до 0,23-0,24 и повысить относительную износостойкость с 1,0 до 1,24-1,43. Исследование микроструктуры показывает , что применение предлагаемого легирующего сплава обеспечивает получение полностью перлитной металлической матрицы и на 25-30% уменьшение длины графитовых включений при одновременном улучшении их формы. Предварительный расчет показывает, что за счет повышения прочностных свойств на 5-12%, уменьшения коэффициента трения на 25% и повышения относительной износостойкости, на 24-43% экономический эффект составит 26,7-34,8 руб/т чугунных отливок типа гильз тракторных двигателей.

Свойства сплава Температура плавления1515- 1500-1480- 1490сплава, К 1550 1525 1510 1525 Усвоение лигатуры 78,2- 85,3-86,4- 85,7чугуном,% 80,3 86,788,1- 87,0

Продолжение табл.1 1475- 1475- 1490- 1500- 1505- 1500 1520 1515 1515 1525 lT20 1515 87,3- 86,1- 85,6- 85,4- 84,8- 85,089,2 88,4 87,3 87,0 86,8:86,9

(б а

и м 1 а н и о а и

S 2

К (О

аз н

S

с; а и с

(и

н

S Д с U

о.

0) 99 Формула изобретения Лигатура, содержгидая хром, кремНИИ, марганец, углерод, фосфор, медь цинк и железо, отличающаяс я тем, что, с целью повышения прочностных и антифрикционных свойств. чугуна, она дополнительно содержит .кальций, барий и компонент из группы, содержащей молибден, никель и ванадий, при следующем соотношений компонентов, мас.%: Хром 0,3-28,5 Кремний 7,5-32,5 Марганец 0,2-4,5 Углерод 0,4-4,2 710 Фосфор 0,05-6,5 Медь4,5-28,0 Цинк 0,05-8,0 Кальций 0,1-9,0 Барий 0,02-3,5 Компонент из группы, содержащей молибден, никель и ванадий;0,05-18,0 Железо Остальное .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство СССР W 430181, кл. С 22 С 35/00, 1972. 2, Авторское свидетельство СССР 740855, кл. С 22 С 35/00, 1980.