Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/00 

(54) ЧУГУН

Изобретение относится к чернен металлургии, в частности к составам чугунов, используекых при производстве отливок, работающих в условиях теплосмен, например кокилей для тит нового литья. Известен чугун fl3 состава,вес. Углерод2,6-3,2 Кремний0,1-0,3 Марганец0,3-0,5 хром0,8-1,0 Никель0,7-0,9 АЛЮМИНИЙ0,5-1,0 Железо Остальное Чугун имеет свойства: предел пр ности при растяжении 25-29 кгс/мм% твердость,НВ 290-390 кгс/мм. Недостатками этого чугуна являю ся низкая прочность, неудовлетвори тельная обрабатываемость. Наиболее близким к предложенном по технической сущности и достигае мому результату является чугун 21 имеющий состав, вес.%: 2,5-4,2 Углерод 0,3-1,2 Кремний 0,2-1,0 Марганец 0,02-0,4 Никель 0,3-0,8 0,05-0,3 Алюминий 1,0-3,0 Кальций 0,002-0,2 Фосфор 0,01-0,6 медь 0,1-2,0 Магний 0,01-0,08 олово 0,02-0,2 Железо Остальное Недостатками известного чугуна являются пониженная ударная вязкость, удлинение, теплопроводность, что снижает конструкционную прочность, долговечность деталей. Повышенная твердость усложняет обрабатываемость деталей. Целью изобретения является улучшение обрабатываемости и термост6|1кости и повыиение пластичности и ударной вязкости чугуна при сохра- / нении прочности и окалиностойкости. Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий железо, углерод, кремний, марганец, магний, алкН миний, ТИТан хром, никель, дополнительно содержит цирконий и висмут при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 2,7-4,1 Кремний 1,5-3,0 Марганец 0,1-1,0 Магний 0,02-0,10

.0,1-1,0 0,001-0,1 0,05-0,30 0,01-0,50 0,001-0,1 0,001-0,003 ОстсШЬное

Чугун в качестве примеси содержит фосфор в количестве 0,01-0,6 вес.%

Повышение содержания креглчкя в чугуне уменьшает склонность чугуна к отбелу в тонких сечениях и образованию трещин.

Цирконий как графитизйрующий элемент снижает твердость чугуна, улучшает обрабатываемость отливок, увеличивает живучесть гра(тизирующего модификатора.

Висмут совместно с титаном как деглобуляризирующие элементы способствуют получению стабильной вермикулярной формы графита, что увеличивает теплопроводносггь и термостойкость чугуна.

Чугун можно получать любым из известных способов: присадкой элементов в ковш или в электропечь.

Чугун выплавляли в индукционной печи емкостью 60 кг с основной футеровкой .

В качестве шихты использовали сталБные отходы, ферросплавы и специальные присадки.

Механические свойства определяли на образцах, вырезанных из пробных брусков (гост 7293-79).

Теплопроводность определялась в стационарных условиях методом сравнения со стандартным образцом.

Жаростойкость, в понятие которой входят термостойкость, окалиностойкость и ростоустойчивость, определялась по ГОСТ 6130-71. Химические :оставы чугунов приведены в табл.1, механические свойства, теплопроводность и жаростойкость чугунов приведены в табл.2.

Как видно из табл.1, предложенный чугун имеет .более высокие, чем у известного, величины теплопроводности, термостойкости,. ростоустойчивости, пластичности и ударной вязкости и отличается значительно более низкой твердостью.

Использование предложенного,чугуна для производства отливок, испытывакидах при эксплуатации термические ударял, значительно повышает их надежность в эксплуатации.

Замена стальных кокилей для титанового литья на кокили из предлагаемого чугуна обеспечивает экономический эффект около 100 руб. в год . за счет снижения трудоемкости механической обработки, повышения коэффициента использования металла,сникения веса деталей.

Таблица 2