Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может использоваться в производстве отливок для гидромашин. Цель изобретения - улучшение обрабатываемости в литом состоянии, повышение твердости после термообработки при сохранении уровня износостойкости. Новый чугун содержит, мас,%: С 3,4 - 3,6; Si 2,3 - 2,6; Мп 0,6 - 0,8; Сг 1,2 - 1,4; Си 0,5 - 0,7; Ni 0,2 - 0,4; РЗМ 0,005 - 0,015; Р О,1 - 0,3; Ti 0,006 -.0,02; А1 0,006 - 0,02 и Fe - остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Ti и V обеспечивает улучшение-обрабатываемости в 1,13 - 1,21 раза, повышение твердости после закалки и отпуска в 1,04 - 1,06 раза. 2 табл.S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4174719/23-02 (22) 05.01.87 (46) 30.11.88. Бюл.11- 44 (71) Специальное проектное и конструкторское технологическое бюро литейного и кузнечного производства иСтройдормаш" (72) В.Е.Алексеев, А.И.Волобуев, Н.А.Циорба и А.Г.Ратинер (53) 669.15-196(088.8) (56) Чугун ИЧХН4, РТМ 28-61.

Авторское свидетельство СССР

ll- 559993, кл. С 22 С 37/06, 1975. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может использоваться в производ„„SU„1440949 стве отливок для гидромашин. Цель изобретения - улучшение обрабатываемости в литом состоянии, повышение твердости после термообработки при сохранении уровня износостойкости. Новый . чугун содержит, мас.7: С 3,4 - 3,6;

Si 2,3 - 2,6; Мп 0,6 - 0,8; Cr 1,2

1,4; Си 0,5 — 0,7; Ni 0,2 — 0,4;

Р3М 0,005 - 0,015; P 0,1 - 0,3; Ti

0,006 — 0,02; Al 0,006 — 0,02 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Ti u V обеспечивает улучшение обрабатываемости в 1,131,21 раза, повышение твердости после закалки и отпуска в l 04 l 06 раза.

2 табл. <О

1440949

Изобретение относится к металлур гии, в частности к разработке составов чугуна для отливок рабочих оргаEIoB гидромапинв 5

Цель изобретения — улучшение обрабатываемости в литом состоянии, повышеы е твердости после термообработки прн сохранении уровня износостойкости. 10

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного применения.

Выплавку чугуна проводили в индук» ционной высокочастотной печи ИСТ-016 с кислой футеровкой. В качестве ис- 15 ходных шихтовых материалов применяли . литейный чугун, стальной лом, возврат ,собственного производства и легирую.щие материалы: медь марки М2 ГОСТ

859-78, никель Н2 ГОСТ 849-?О, Аерро- 20 хром ФХ ГОСТ 4757-79, ферросилиций

ФС75 и ФС45 ГОСТ 1415-78, ферромарганец ФМн 75 ГОСТ 4755»80., титан губчатый Тг ГОСТ 17746-79, алюминий

AB 92 ГОСТ 295-79, поршневую лигату- 25 ру ФС 30 РЗМ ЗОБ ТУ 14-15-136-81, чугун литейный ЛЗ кл. А пр.11, кат.Х

ГОСТ 4832-80, стальнои лом по ГОСТ

2787-75,.

Стальной лом, чугун литейный, воз- 30 врат, никель, медь и ферросилиций давали в завалку. Ферромарганец, ! феррохром, титан подавали в печь за

15 мин до выпуска. РЗМ и алюминий вводили в ковш. Температура чугуна в печи перед выпуском составляла 1400

1420 С, в ковше при заливке — 1340

1360 С.

Коэффициент усвоения Ti при вы-: плавке чугуна предлагаемого состава ®, составил 0,45, а А1 — 0,65.

В качестве РЗМ в предлагаемый состав чугуна вводили церий в виде церн евой лигатуры ФС 30 РЗМ ЗОБ ТУ 14

15 136-81. 45

При введении в состав чугуна Al и Ti в.количестве 0,006 - 0 02Х каждого снижение твердости после отжига достигается за счет ускорения и интен. сификации процессов графитообразования. Графит. в чугуне, легированном

Al u Ti формируется более дисперс» ным и в несколько большем количестве (3,0 — 3,40X), чем в чугуне прототипе, где графита после отжига 2,5 », 2,87.. Вследствие более полного распа-, да карбидов и большего количества графита в структуре чугуна твердость предлагаемого чугуна ниже, чем твердость чугуна-прототипа, что и обуслав, ливает его лучшую обрабатываемость.

Кроме того, улучшение обрабатываемости достигается за счет снижения содержания хрома, с уменьшением которого снижается не только количество карбидов в структуре, но и увеличивается теплопроводность чугуна, которая, как известно, существенно влияет на обрабатываемость.

Благоприятное влияние алюминия и титана на ускорение процессов графитизации связывают с их раскислительным действием и созданием в структуре дисперсной зародышевой фазы для графитовых центров.

В процессе исследований различных вариантов состава установлено, что при их совместном введении в чугун оптимальное содержание составляет

0,006 — 0,02/ каждого. При меньшем содержании Al u Ti влияние их на процессы графитизации не обнаруживается, а при содержании более 0,02/ каждого увеличение количества графита и, соответственно, снижение твердости незначительны. Кроме того, увеличение концентрации Al u Ti неоправданы с экономической точки зрения.

Обрабатываемость резанием чугуна предлагаемого состава и прототипа оценивалась по пути резания при точении до исчезновения режущих свойств проходного резца из стали P.18.

Обрабатывались образцы чугунов 50 и длиной 200 мм после отжига, скорость резания составляла 120 м/мин, глубина резания 2 мм, подача

0,2 мм/об. Обработку производили без охлаждения резца.

Чугун подвергали закалке с температуры 890 + 10 С в масле и отпуску при 200 + 20 С.

Результаты химического анализа и свойств чугуна известного и предложенного составов приведены в табл.l и 2.

Как следует из табл. 1 и 2, дополнительное введение в состав чугуна

Ti u Al обеспечивает улучшение обрабатываемости в 1,13 — 1 21 раза и повышение твердости после закалки и отпуска в 1,04 - 1,06 раза.

Формула и з о б о е т е н и я

Чугун, содержащий углерод, кремний марганец, хром, медь, никель, редко-: земельные металлы, фосфор и железо, !

440949

0,6-0, 8

1, 2-!,4

0,5-0,7

О, 2-0,4

0,005-0 015

0,1-0,3

0,006-0,02

0,006-0,02

Остальное

Таблица 1

Результаты химического анализа чугуна известного и предложенного составов

Предложенный .

Варианты:

3е4 2э 3 Оэб 1 ° 4 Оъ5 Оэ4 Оэ005 Оэ3 Оэ006

3э,б 2 э 4 Оэ 8 1в,2 Оэ 7 Оэ 20 0э,009 Оэ 1 0@01

0,01 Остальное

0,02

О, 006

III 3 5 2.6 0 7 1э3 Оэб Оэ36 0ъ015 Оэ2 0,02

Изв естный

35 40 04 25 06 04 005 02 отличающийся тем, что, с целью улучшения обрабатываемости в литом состоянии, повышения твердости после термообработки при сохранении уровня износостойкости, он дополнительно содержит титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.l:

Углерод 3,4-3,6

Кремний 2,3-2,6

Марганец

Хром

Медь

Никель

Редкоземельные элементы

Фосфор

Титан

10 Алюминий

Железо

1440949

Варианты:

2бО 220 510

240 210 530

III 250 217 520

Известный 370

290 490

0,72 1150

Составитель Н Косторной

Техред М.Дидык

Редактор А.Маковская

Корректор М.Пожо

Заказ 6145/30

Тираж 595

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, Предложенный

Таблица 2

Результаты- сравнительного анализа свойств чугуна известного и предложенного составов

0,74 1320

0,77 1400

0,75 1300