Чугун Советский патент 1982 года по МПК C22C37/10 

(54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию износостойкого и прочного чугуна для отливки прокатных валков универсально-балочных станов (УБС). Известен чугун С1 3 следующего химического состава, вес. %: Углерод. 2,8 - 3,8 Кремний0,35-2,О Марганец0,2 - 1,2 Хром0,5 - 2,5 НикельО,8 - 3,6 Ванадий0,08 - 0,15 Азот0,015 - 0,04 ЖелезоОстальное Этот чугун обладает рядом положител ных свойств, например повышенной твердостью и износостойкостью. Однако его прочность и способность противостоять образованию сетки разгара на рабочей по верхности валков недостаточны. Вьшержи вание в нем необходимой концентрации азота представляет существенную трудность в связи с удалением его при выдержке металла в печи или в ковше в виде нитридов в шлак. При содержании азота более 0,10 вес. % в отливках часто наблкьдаются дефекты в виде газовой пористости. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун Г2 , содержаошй, вес. %: Углерод1,8 - 3,2 Кремний0,5 - 1,0 Марганец0,4 - 0,9 Хром0,3 - 1,О Никель.0,3 - 1,2 Медь. О,25 - 3,0 Ванадий0,1О - 1,О ЖелезоОстальное В качестве примесей чугун содержит серу до 0,1% и фосфор до О,3%. При эксплуатации валков из такого чугуна имеют место случаи преждевременного выхода их из строя в результате поперечных поломок по бочке, а также сколов

и выкрашивания буртов. Этому способствует также относительно высокое содержание серы в чугуне, которая в виде сульфидов марганиа и железа располагается на междеьщритных границах, что также способствует его охрупчиванию.

Известный чугун (в связи с пониженным содержанием кремния и повышенным содержанием ванадия) имеет низкую склонность к образованию усадочных раковин и осевой рыхлоты в верхних шейках, а такж пониженную жидкотекучесть, которая при существующем в вальцелитейном производстве вихревом способе заливки валков является причиной появления в них дефектов в виде зазоров в рабочем слое.

иель изобретения - повьпиение прочности и износостойкости чугуна.

,Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, мар ганец, хром, никель, медь, ванадий и железо, дополнительно содержит ;иттрий и церий при следующем -соотношении компонентов, вес. %:

Углерод1,8-3,2

Кремний1,5-2,5

Марганец0,4 -0,9

Хром0,3 - 1,0

Никель0,3 - 1,2

Медь0,01 - 3.0

Ванадий0,О5 - 1,О

Иттрий0,05 - 0,15

Церий0,04 - 0,08

ЖелезоОстальное

В качестве примесей чугун может содержать серу 0,005 - 0,002% и фосфор О,07 - О,ЗО%.

Расплав нагревают в индукционной печи ИЧТ-6 до 1500 ± и разливают

в сухие формы из песчано-глинистой смеси при 132О - . Отливки имеют размеры: диаметр 5О мм, длина 2ОО мм. Из этих отливок вырезают образцы для химического анализа, металлографических исследований, определения механических свойств, а также испытаний на износ, которые осуществляют на машине МИ при нагрузке 75 кг и постоянном числе оборотов контробразца из Ст 3. В качестве меры износостойкости используют разницу весов исследуемого образца до и после испытания.

В таблице приведен химический состав предлагаемого и известного чугунов и. их свойства.

Как видно из данных, приведенных в таблице, по прочности; вязкости и износостойкости предлагаемый чугун сущееiv. венно превосходит известный.

Внедрение предлагаемого чугуна для отливки валков позволяет уменьшить трудоемкость их механической обработки, а также обеспечивает повышение производительности прокатных станов за счет сокращения простоев на перевалки валков в грячий час, снижение расхода валков и затрат на их ремонт (переточки) в процессе эксплуатации. Поскольку чугунные валки имеют более высокую износостойкость, чем стальные (в среднем на 10%), внедрение их позволит также повысить качество поверхности проката.

Применение предлагаемого чугуна позволит получить годовую экономию в сумме 6153006 руб.

со

о со

со

о

г- d

го

со о

г- ю

он

ю . 00

А i«

оч л

81 а§

SB с

00сос

05Сисо

роо

о ю о

со 00 о со со

о со со со со со

о о о

сог-OJ

о оН

сосоо

оон

со05

ооо

Форму.па изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий и железо, отличающийся тем, что, с цепью повьпиения прочности и износостойкости, он дополнительно содержи иттрий и церий при сперукяа.ем соотношегаш компонентов, вес. %:

Углерод1,8 - 3,2

Кремний1,5 - 2,5

Марганец0,4 - 0,9

Хромч О,3 - 1,0

0,3 - 1,2 0,О1 - 3,О 0,05 - 1,0 0,05 - 0,15

0,О4 - О,О8 Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 10 1. Авторское свидетельство СССР № 428031, кл. С 22 С 37/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР N9 358404, кл. С 22 С 37/1О, 1973.