Чугун для сварочных электродов
Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам для электродов, и может быть использовано для сварки и заварки отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Целью изобретения является устранс-ние трещинообразования и повышение прочности и пластичности сварного шва при сварке массивных отливок из высокопрочного чугуна с толщиной стенок более 0,1 м. Предложенный чугун содержит, мае %: углерод 3,8-4,2; кремний 3,5-4,5; марганец 0,01-0,2; хром 0,01-0,05; алюминий 0,01-0,05; магний 0,09-0,15; кальций 0,05-0,15; редкоземельные металлы 0,05- 0,15; титан 0,01-0,05; ванадий 0,01-0,05, барий 0,005-0,05; азот 0,001-0,03; никель 0,25-1,00; железо остальное. Сварной шов имеет следующие механические свойства предел прочности при растяжении 450- 460 МПа, относительное удлинение 15- 16%, твердость 160-165 НВ, структура чугуна в шве ферритоперлитная с шаровидной формой графита, трещины после сварки отсутствуют. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР к /авто(ском / свид ткльств./ (21) 4112970/23-02 (22) 25,08.86 (46) 07,08.92, Бюл, ¹ 29 (71) Дизельный завод "Двигатель революции (72) Ю,Н.Дойников, ВДКраля, Ю.Т,Соколюк, И.Г,Раздобарин, В,А.Резник и А.А.Окунев (53) 669,15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 757284, кл. В 23 К 35/30, 1977.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1312993, кл, С 22 С 37/10, 1985, (54) ЧУГУН ДЛЯ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам для электродов, и мох<ет быть использовано для сварки и заварки отливок из высокопрочного чугуна с шароИзобретение относится к металлургии, в частности к изысканию чугунов для электродов, и может быть использовано для сварки и заварки отливок иэ высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.
Целью изобретения является устранение трещинообразования и повышение прочности и пластичности сварного шва при сварке отливок из высокопрочного чугуна с толщиной стенок более 0,1 м, Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, хром, алюминий, магний, кальций, редкоземельные металлы (РЗМ), титан, ванадий, барий, азот, никель и железо при следующем соотношении компонентов, мас,%:!
Ы 1752814 А1 лж С 22 С 37/10. В 23 К 35/30 видным графитом, Целью изобретения является устранение трещинообраэования и повышение прочности и пластичности сварного шва при сварке массивных отливок из высокопрочного чугуна с толщиной стенок более 0 1 м. Предложенный чугун содержит, мас,%: углерод 3,8-4,2; кремний 3,5-4,5; марганец 0,01-0,2; хром 0,01-0,05; алюминий 0,01-0,05; магний 0,09-0,15; кальций
0,05 — 0,15; редкоземельные металлы 0,05—
0,15; титан 0,01 — 0,05; ванадий 0,01 — 0,05; барий 0,005-0,05; азот 0,001-0,03; никель
0,25 — 1,00; железо остальное. Сварной шов имеет следующие механические свойства: предел прочности при растяжении 450460 МПа, относительное удлинение 15167,, твердость 160-165 НВ, структура чугуна в шве ферритоперлитная с шаровидной формой графита, трещины после сварки отсутствуют. 2 табл.
Углерод 3,8 — 4,2
Кремний 3,5-4,5
Марганец 0,01 — 0,2
Хром 0,01 — 0,05
Алю,миний 0,01 — 0,05
Магний 0,09 — 0,15
Кальций 0,05 — 0,15
P3М 0,05-0, 15
Титан 0,01 — 0,15
Ванадий 0,01 — 0.05
Барий 0,005-0,05
Азот 0,001 — 0,03
Никель .. 0,25 — 1,0
Железо Остальное
Дополнительное введение в состав чугуна никеля (0,25 — 1,0 мас,og ) способствует ус1 T5? <314 тРВнени)О грвцин a cBapMc СВойСТВЯ ЧУГУ 13, ПРИ НЯЛИЧИИ В СОСТ«ЛВЕ Менее 3,5 мас, 4 кремния, в сварном шве г;0являются отдельные включения цеме((тита, Ввод в состав чугуна более 4,5 мас.,/ кремния приводит к понижани)о пласти вских 20 свойств шва, особенно в зоне термического Влияния. Повышение соДержаниЯ мод<л )!л<11(ру!Ощих элементов в составе чугуна (vBr it(я О,, — 0,15 мас.,4, кальция 0,05 — О,! 5 (час.%, 25 Р3М 0,05-0,15 мас.%} способствует получени10 B сВаоном ШВе шаровидной«1)ормы ГОЯфита вместо пластинчатой, что привод((т к РЕЗКОМУ ПОВЫ!ВЕс!И!О МЕХаНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ чугуна, особенно пластичности. При содер- 30 жании в составе чугу)!а для электродов менее 0,09 мас,% магния, менее 0,05 лай, /„ . кальция и менее 0,05 мас. ь Р3М в струк15/ре сварного шва получается смешанная фОРМЯ t PGQMT«3 (пFIGcTMI I5IGTGß и ш3130вип11251!, 3;") вызыва«ощая резкое понижение его пл"-. ãTMческих свойств, что способствует образс ва-. ни)о трещин В околошовной зоне и!Ва. При наличии в составе более 0,15 мас, /, мап;лл и более 0,15 мас, j, 1«ЗЫ в сварном ш(е 10 появляlОтсл Вклlочения цементита. p23I;.о снижа)ощие пластические гво!лства св;рного шва. При содержании В составе более 0,15 !Иас. »!> кальция в сварном шве выделяются коупные включения графита, что так>ха 45 в некоторой мере способствует сн!л>ке«-1<110 ПЛЯСТИЧВСКИх CBOllCTB i (BTBÐËЯ LU BG. Наличие в составе чугуна для электродов легирующих злементсв, таких как;Врганец, хром, титан, .Ванадий, способствуе- 50 повышению прочности прй pGcT«>I(eI-,Mи, 53p M A в с ос-<-а в е чу!-у 1, а с О в м ест н О с м 2 1- и и е м кальцием и РЗЫ является элементом-МOДификатором. способству(о дим получени)о шарОВидной формы Графита, 55 Углерод совместно с кремнием спогобству)от графитизации чугуна. Алюминий В составе чугуна, являясь раскислителем., одHoBp8t48HHo, находясь В таком малом кОЛ .1(!Bc fBP., f;oo(.06cTB)!B)f t Рафитизации «УГУна, ус1ра::IFIBT Образован!1е цемент(113, Наличие в чугуне азота В I.O)(t«I«ec1Be 0,001-0,03 мас.% способствует образованию нитридов ванадия, титана, марганца, КОТОРЫЕ ЯВЛЯ!ОТГЯ ВÎI!OËÈÈÒ«)ËЬ(!!<МИ ЦЕН I рами крис1 ЯллизЯЦии, ГпОсобГтвую1цими получению мелкозернистой структуры сВ3р1tCif0 ILI Q3. Пример, 1»13ГОтЯВЛ ива!От и исГ1 ыты В2 ОТ ГIР»)ДЛЯГЯЕ!«ЛЬ)йl СОСТЯВ ЧУI УНЯ ДЛЛ ЭЛЕКТРО ДОВ !.". (!ГЭль!Г) пГ)озер<(!л I!2 свариваемость, каче,тВО и свойства <- ;GTBëëG ш U3. Состав исследуемых чугуi!OB Длл электp0 СЪ«, !1 Р31)/! 30, НИКОЛЬ-!«(ЯГ)<<ЛЕ()у<0 ЛИГЯТуру и ф81)рОсил!(Ций (1> С 75, С I <ель !О уFI j I, 1ocTBG и сволств чугуl!3 продувают азо (О 1. Иэ изГОтовлеlll!010 сос ГЯ ВЯ ч,)ГУНЯ UT)1M вя<0; электродbl в Виде пр ГK<02 диям01--, ром б-с) м<1 и ))i ЫП2. О нОс<лте(1 ьнОВ )<длине нле 13- < 9%, твердость 150-150 НЯ, Пластины с раздеО лавкы<ли кромками под угпом 15 подогре<) ДО 600 С, 3 3 TOM (1p0!iO<)5IT C<33pKj электродуговым способом, 1/13 гварного ш<за Вь! РЕ3 ) ЮТ обРс РЦЬ< ДF(5I ИСГ1 Ь<ТЯ НИЙ К" ЧЕСТВЯ M CBO:1(CTB Сварно< 0 К»<ЕТЯЛ.<13, РезультGT!«1 испытаний приведены В табл. 2. I P 3 В Н И Т С Л Ь I! Ь! Ч1 с1 Н 3 FI И 3 Р Е 3 / Л Ь TG Ò 0 В табл, 2 показывает, ITo !!Яилу(шие показа тели по качеству шва, его механическим, пластическим свойствами, трещиноустой !И ВОСТ! ПОП /Ча!ОТ Гl РИ СОСТЯВЯХ ЭЛЕКТРОДОВ 11 — 3, При п1эименении ДруГих сос1«3<30В («1 5}, HQ соответству«ощих предлагаемому состаВу, M известного состава 6 B структуре чугуна B cBарном шве обрззуегсл с.-(ошаннал форМЯ графита, име)отел включения цементитя, а В самом cB»3pIIo . iUBB обнаруживаютсл т<зе цин ы. 1/<спыTBния предлагаемо-о соГT= Ва чуг<)1 На !<ЛЛ ЗЛЕ КТPО ЛОВ П ОК«ЭЭЫ БЯ IOT ЭффЕКТИ В 1752814 при следующем соотношении компонентов, мас,%: Углерод 3,8-4,2 Кремний 3,5-4,5 Марганец 0,01-0,2 Хром 0,01--0,05 Ал 1оминий 0,01-0,05 Магний 0,09-0,15 Кальций 0,05 — 0,15 Редкоземельные металлы Титан Ванадий Барий Азот Никель ?Келезо ность применения его для сварки и заварки дефектов отливок, изготовляемь)х из высокопрочного чугуна (например цилиндров, коленчатых валов для дизелей и газомотокомпрессоров и др.), Формула изобретения Чугун для сварочных электродов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ал)оминий, магний, кальций, редкоземель- 10 ные металль1, титан, ванадий, барий, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью устранения терщинообразования и повы1
0,1 м, он дополнительно содержит никель 0,05--0,15 0,01-0,05 0,01-0,05 0,005 — 0,05 0,001 — 0,03 0,25 — 1,0 Остальное таблида 1 Содеокание компонентов, нас.ь Состав <угуна ) ) Вв и Иь Гв С Si Нп Пr 11 ь10 Са РЗМ 0,05 0,01 0,02 0,02 0,01 0,05 0,0? 0,02 0,03 0,04 0,02 0,02 G,01 0,1 0,2 О,! О, l 5 О, 1 4,5 4,0 3,5 3,4 2,6 1,0 0,5 0,25 0,15 1 15 0,005 0,01 0,05 0,01 0,03 0,0! Остальное II 11 0,03 0,01 0,00! 0,01 0,005 0,01 0,01 0,0? 0,05 0,01 0,02 0,02 0,05 0,02 0,01 0,02 0,01 0,03 0109 0 15 0!5 0,12 0,1 0,1 0 15 0 05 0 05 0,08 0,04 0,04 0,16 0,18 0,16 0,04 0,03 0,О1 1 3,8 2 4,0 3 - <, 2 4 4,0 5 3,8 6 (иаае- 4,0 стный) . — . »< r «н» :Таблица 2 Сост ав 4угу<-<а Налинне трещин в шве Микроструктура «угуна шва Ме:<анинеские свойства сварного шва Твердость, Н8 Предел npoU- ности при растяня< ил МПа Птносьтельное удли«ение феррито-перлитная (перлита до 15ь). Графит шаровидной формы феррито-перлитная (первитин до 1Оь). Графит шаровидной фОР<ЛЫ Отсутствует 460 165 16,0 162 15,4 2 455 То гке 450 15,0 3,6 Перлито-ферритная (ферита до 102). Графит смешанной формы Имеются трещины 250 350 Перлито-ферритная (Феррита до 531 ценентита до 1Оь). Графит снешанной формы 360 2,8 277 Перлито-ферритная (феррита до 1Оь). Графит пластинка» тый 2,0 300 Составитель Н, Шепитько Техред М.Моргентал Корректор М, Керецман Редактор Н, Гунько Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2736 Тираж Подписное ВН1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Х-35, Раушская наб., 4/5
