Чугун Советский патент 1982 года по МПК C22C37/04 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам чугунов с шаровидным графитом, применяемым для изготовления автомобильных деталей, например ступиц колес, кронштейнов подвески, .картеров и др., изготавливаемьис из ковкого ферритного чугуна и стали. Широко известны чугуны с шаровидным графитом, содержашие углерод, крем ний, марганец, никель, хром, молибден, титан, ванадий, медь, магний ц. другие элементы, служащие для изготовления литых деталей машин и механизмов. Эти чугуны обладают высокой прочностью, износостойкостью Однако пластические свойства их невысоки. Например относительное удлинение не превышает 4%. Низки также хладностойкость и ударная вязкость. Наиболее близким к предлагаемэму по составу и достигаемым свойствам является чугун 1 , содержаший углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюми(54) ЧУГУН

2 НИИ, магний,кальций, церий и титан при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод3,О-3,3 Кремний2,6-2,9 Марганец0,O1-JO,O5 ХромО,О1,ОЗ НикельOpl-O,02 АлюминийО, О5-О,1 МагнийО, O3-J3,O5 КальцийО, О1Д),03 ЦерийО,О05-О,02 ТитанОРО4-О,008 ЖелезоОстальное Известный чугун имеет удовлетворительную прочность, износостойкость и упругость. недостаточньй уровень пластичности (относительное удлинение не превышает 4%) и ударной вязкости чугуна при комнатных температурах и температурах около не обеспечивает надежности и долговечности литых деталей, особенно при их эксплуатации

в УСУ10ВЯЯХ Крайнего Севера, а повьпйенная твердость чугуна вызывает ухудшение обрабатьшаемости резанием по сравнению с отливками из ковкого ферритного чугуна.

Цель изобретения - повышение пластиности, ударной вязкости и прочности чугуна.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний,

марганец, хром, никель, титан, магний, церий, кальций, алюминий и железо, дополнительно содеркит медь при следующе соотнощении компонентов, вес.%:

Углерод3,35-3,95

Кремний2,2-3,5

Марганец0,1-0,65

Хром0,005-0,25

Никель0,26 -0,85

Титан0,ОО1 -О,О45

Магний0,02 -J0,08

Церий0,001 -0,08

Кальций0,002 -0,04

Алюминий О,О02 -0,15

Медь0,005-0,15

ЖелезоОстальное

Тугун в качестве примесей содеркит серу (0,001-0,026%) и фосфор (0,0010,09%).

Чугун готовят в индукционной печи ИСТ-016. В качестве шихты используют литейные рафинированные чугуны ЛКР (ГОСТ 5.1751-72), отходы сталей QO, 25, 45 и 08 кп, ферросилиций ФС45, феррохром Фх650, ферротитан Ти1, катодную медь и гранулированный никель.

Легирующие добавки присаживают в печь после расплавления чугуна и стали, перегрева расплава до 1450 С и удаления щлака. Сферовдизируюшзто обработку

чугуна проводят никель -магний-шериевой ;лигатурой в ковше, вводят ферроцерий, а.люминий и ферросилиций ФС75 зернистостью 2-8 мм. Температуру вьшуска чугуна из печи повдеркивают на уровне 1500 ± 5 С для всех плавок.

На образцах определяют прочность чугуна на разрыв, относительное удлинение и ударную вязкость при комнатной и отрицательной температурах. Твердость замеряют на отливках ступиц заднего колеса КАМАЗ.

Аналогичные испытаний выполняют для известного чугуна.

В табл. 1 и 2 приведены химический состав предлагаемого и известного чугу- нов и их свойства.

Как ввдно из табл, 2, предлагаемый чугун обладает более высокими механи- .ческими свойствами по сравнению с изв стным, при этом твегиость его ниже.

При содержании компонентов в количествах, отличных от предлагаемого состава, наблюдается снижение механических свойств чугуна, увеличение твердости и ухудшение обрабатываемости.

Более высокие пластические,динамические и прочностные свойства предлагаемого чугуна позволяют рекомендовать его для изготовления ответственных вы- соконагруженных литых деталей типа ступиц колес, кронштейнов подвески, кар тёров и других деталей машин и механизмов, работающих в условиях статических и динамических нагрузок и отрицатель ных температур.

Внедрение предложенного чугуна даст экономический эффект за счет снижения расхода шихтовых материалов и экономии топливоэнергетических ресурсов.

Таблиша2