Чугун Советский патент 1982 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию литейных высокопрочных чуГунов, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок.

Известен чугун 1 следующего химического состава, вес А:

Углерод2,4-2,8

Кремний0,9-1,5

Марганец 0,3-0,6 ЖелезоОстальное

В качестве примесей известный чугун содержит, вес Л:

СераДо 0,12

ФосфорДо 0,12

ХромДо 0,06

К недостаткам этого чугуна относится низкая прочность и повышенная твердость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являetcя чугун 2 следующего химического состава, вес.:

(54) ЧУГУН

Углерод

2,8-3,2

Кремний

1,7-2,4

Марганец

0,1-0,4

Медь

0,1-1,0

Церий

0,01-0,10

Магний

0,03-0,15

Железо

Остальное

Известный чугун содержит в качестве примесей серу (менее 0,03 вес.) и фосфор (менее 0,05 вес Л).

10

Недостатком известного чугуна является повышенная твердость, что снижает обрабатываемость, и низкая ударная вязкость.. ;

15

Цель изобретения - снижение твердости и повышение ударной вязкости.

Указанная цель достигается тем, что в чугуне, содержащем углерод, кремний, марганец, медь, церий и желе20зо, компоненты взяты в соотношении, вес.%:

Углерод 2,4-2,8

Кремний0,6-0,85 9 Марганец 0,3-0,6 Медь0,f-1,0 Церий . 0,001-0,01 Железо Остальное Чугун в качестве примесей содержит, вес.%: Сера До 0,12 ХромДо 0,06 ФосфорДо 0,12 Предлагаемый чугун выплавляют в дукционной тигельной печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой. В качест ве шихты используют высечку стали, электродный бой, кристаллический кр НИИ, ферромарганец, электролитичесЦерий вводят в раздаточны кую медь ковш. Химический состав и механические свойства известного и предлагаемого чугунов приведены в табл. 1 Из чугуна отливают ступенчатые пробы с толщиной ступеней 5 Ю, 29f 0 и 60 ммо Механические свойства и микроструктуру оценивают в отож женном состоянии. Как видно из табл. 1, предлагаемы чугун имеет более высокие значения ударной вязкости и более низкую твер дость, что позволяет повысить его обрабатываемость. Медь способствует полной перлитизации металлической матрицы и увеличению дисперсности перлита. Обладая переменной растворимостью в железо4углеродистых сплавах в процессе охлаждения чугуна, она способствует его дополнительному упрочнению за счет дисперсионного твердения. Нижний (Q,t%) и верхний (1,0% ) пределы содержания меди определены экспериментально исходя из получения мелкодисперсной структуры перлита. Церий в количестве 0,001-0,01 способствует повышению скорости распада эвтектического цементита при графитизирующем отжиге белого чугуна на ковкий. Присутствие церия повышает стабильность получения графита компактной формы. В предлагаемом чугуне по сравнению с известным снижены пределы содержания кремния (о,6-0,85)о Это обусловлено тем, что при дополнительном легировании белого чугуна медью повышается его склонность к отбелу, что крайне нежелательно при производстве коркого чугуна. Графитизирующий э( меди значительно ниже, чем кремния, поэтому и верхний пределы по кремнию выбраны экспериментально, исходя из получения полного отжига белого чугуна в процессе графитизирующего отжига. Предлагаемый чугун благодаря оптимально подобранному составу ингредиентов характеризуется (см. табл. 2) высокой однородностью значений твердости по сечению и, следовательно, однородностью обрабатываемости. Таблица 1

ный2,8-3,2 I.T-Z, 0,1-0, 0,1-Г,0 0.016,5-10 10

229-2 1 5-6

0,10

НИИ, М

отличающийся тем, что, с целью снижения твердости и повышения ударной вязкости , он содержит компоненты в следующем соотношении, вес о :

Углерод2,4-2,8

Кремний0,6-0,85

985123

Таблица 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 о Справочник по чугунному литью. Под ред. Но Го Гиршовича, М,, 1978.

2о Авторское свидетельство СССР № 353592, кл. С 22 С 37/10, .1971.