Высокопрочный чугун

 

Использование: изобретение относится к литейному производству, а именно к составам високоуглеродистых сплавов железа . Цель-повышение механических свойств в отливках и степени сфероидизации грзфита. Чугун содержит, мае %: углерод 3,2 -3,5, кремний 1,5-2,0; марганец 0,05-0,1; хром 0,01-0,05; никель 0,5-0,8, молибден 0,01- 0,07; ванадий 0,01-0,03; алюминий 0,04 0,08, медь 0,01-0,04; церий 0,01 0,03, лантан 0,001-0,005; неодим 0,001-0,005; магчий 0,02-0,04; железо остальное,, причем отношение (Si н NI + А + Си)(Мп Ci + Mo f V) (2-26);1; Чугун имеет оь - -487-495 МПа, (Jr 349-35 МПа д 23- 25%, KCV-20-23 Дж/см, Е„ 17265-1742G кгс/мм при этом коэффициент формы графита составляет 0,04- 0,040 2 тзбл

ф "Ъ союз советских (:OÖÈÀÏÈÑTÈ×ÅÑKÈÕ

РЕСПУБЛИК (Н)5 С 22 С 37/10

АФПГ,"-Е«.%«u! iI 4

f г«г "«! ." «1 с

««,у «! °, - /

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ KOViVITET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTVIRI

ПРИ ГKHT СССР

I(АВТОРСКОМУ CBÈÄETEJ IÜÑ BY (2 1) 4 848444/02 (22) 06.07,90 (46) 07.On.92, Бюл, Н 29 (71) Научно-производственное обьедлнение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ" и Сызранский турбостроительный заВОД (72) Н.Н.Александров, Е,В.Ковалевич, А.И,Веляков, H.Н,Кохонов, Л,П.гришин и А,Б,Волков (5o) Авторское свидетельство СССР

N 1289905, кл, С 22 С 37/10, 1985, (54) ВЫСОКОПРОЧНБ!Й ЧУ! YH (57) Использование: изобретение относится к ллтейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов желеИзобретение относлтся к литейному производству, а имен Hо (eоставам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано при производстве массивных толстостенных отливок из чугуна.

Цель изобретения — повышение механических СВойстВ в отливках и степени сфероидлзации графита, Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий. медь, церии, лантан, неодим„магний и железо, дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Углерод 3,2-3,5

Кремний 1,5 — 2,0

Марганец 0,05 — 0,1

Хром 0,G1 — 0,05

Никель 0,5-0,8

Молибден 0,01 — 0,07, Ванадий О,О1-9,03

Алюминий 0,О4-О.08

„„5U,„, 1752818 А1 эа, Цель — повыше, !Ие механических свойств в отливках и степени сфероидизации графита. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,2-3,5; кремн лй 1,5-2,0; марганец 0,05 — 0,1; хром

0,01 — 0,05; никель 0,5 — 0,8; молибден 0,01—

0,07; ванадий 0,01 — 0,03; алюминий 0,04-0,08; медь 0,01 — 0,04; церий 0,01--0,03; лантан 0,001--0,005, неодим 0,001-0,005; магний 0,02-0,04; железо остальное„при. чем отношение (Si + Ч! + А! + Cu):,(Мп + Сг

+ Мо -> У ) =- (!2 — 26);1; Чугун имеет оЬ-=487-495 МПа, (тт =- 349 — 352 МПа, A = 2325%, KCV =20-23Дж/см, Ел = 1I7265-17426 кгс/мм, при этом коэффициент формы гра2 фита составляет 0,04-0,046, 2 табл.

Медь 0,01 — 0.04

Церий 0.01-0,03

Лантан 0.001 -0,005

Н ео,ц им 0,001-0,005

Магний 0.02 — 0,04

Железо Остальное причем отношение (Si + М! + AI + Cu) (Мп +

Сг + Mo + >/) == (12 — 26):1, где Si, Ni, А!, Cu— графитизирующие элементь;, à Mn, Cr, Mo, V — карбидизирующие элементы.

В качестве примесей чугун содержлт, мас.%: сера менее 0,01; фосфор менее

0,03.

Содержание углерода в пределах 3,23,5 мас.% обеспечивает получение необходимых технологических и механических свойств чугуна, Нижний предел обусловлен необходимостью исключить усадочные дефекты отливки, а верхний предел установлен с целью исключения сегрегации графических Включений В MeccYiel- ых час гях

Отливки.

35 с1,. 7

Нижний предел по кремнлю (1;5 мас,%) обеспечивает получени" литой структуры без образования вклю-гений свободного цемента. Гдовы)7.181!<ле содержания крР it.tt);) (более 2,0 мас.%) приводит к ухудшен)лю шаров}лдной формы гра()(тгя в сечениях отливки толщино!л до 200 мм.

Снижение концент()яц!с)и злементовперл)лтизаторов (f.faprat)ца, хрома, Ва)!Ядия и мери) до указанных пределов обеспе:)ива— ет В литом состОянии структ)»ры ф8017ита и, КЗК СЛЕДСТВИЕ, ВЫСОКОЙ ПЛЯСТИЧНОСТИ СП}lс ва, 1")ижние пределы содержания марГЯн ца (0,05 мзс,%), хрома (0,01 мас.",,), ванадия (0,01,ас, /о) и магд!1 (О 01 рлас обесг)е 1111<)ЯЯТ полУ -ение плоп!ой оДноРПДНой CTP)fÊÒ/PÛ 1:"<СТЯЛЛИЧВСКОЙ OCHOf7<31!Ия марганца (0,1 мас.,), хрома (0,05 мас,%), Ванадия (0,03 мас,%) и меди (0,04 мас.%) установлеHbl C Ц6ЛЫО ИСКЛ 10ЧВНИЯ С)1И)!с .6НИЯ ТЕХНОЛ0CBOl)r;TB Cr)Л3В3, ЛИКВЯЦИИ В тОЛСтЫХ СЕ !Е<ГИЯХ И П6РЛ. (0,5-0,8 мас.",/) павы)}чает ударнуlo. Вязкость с)угу<на. 1ри содеj 7>I(3! )и .1 и лкеля Me) te»

0,5 мас,% 7}fglaj7Haя Вязкость чуГу!)3 нед(,— статочна, а r)p!, . содеожани и ни кРля б70;!66

0,8 мас. /, происходлт перлитизация матри

ЦЫ Ч)уГ)7НЯ, t!TO ВРДЕТ К C)37 f> (OI3Iif)O ПЛЯСТИ-I- -. ских свойств, В Всвденио Мол ибде))3 В КСЛИ 16СТВР, 0,01

0,07 Mac.% Обеспечивает t!OI?b)шени(. плотности c)33383 за счel выс0К(ч) дисперснoc i! i

СТРУКТУС)сЫ -!УГУ)-t:\, < (РИ СОД6P> ;3ÍÈÈ 11077))бДЕНЯ МРН« -, 0,0 )3C, у<7 Н8 оееспечис)с«)Г f< )!

Достаточная и р<27< )!ilcTb сп л 3 в сl В толстых

cPttetгия;< (7тлив,f), ) ")ри (;0}pep>1<31) )!f 1»10у!ИбДена ЬолР6 О,О Мас $ сних(3 lот(,я Г)ласти <с:ские свойства:угуна, Б ВВДРHYI6 Вс СПЛЯВ с)лlоМИНИЯ В КОЛИЧВС fВ6 0,04 — 0,08 t,)ac, % Iorib)LL)38T Графитиэ»ирующу10 способ)!!ость, что также увели )иваст пласти )вские caoAcòaa сr),"13 tie Обес<1<ечиВЯет зффективн ого г рафитиэи рую)цеrn ВоэзД8ИСТВИЯ На СПЛЗВ, < 1(7 В!»Н) )ение Copep>!<3 HI<1ÿ ал<оминия (более 0,08 мас.%) отрицательно сказываетсл на форме графита и ведет к снижениго уровня te>:alt<,t«ecI;7 свойств )угуна.

Отношение суммы содержаний rpафитизируго!Цих Элементов (кремния, никеля. алюминия, меди) к сумме содержаний карбидизиру;ощих злементов (марг «нец, хром, молибден, ванадий) в чугуне составляет(1226):1.

При соотношении ме:le 12;1 сни>каюгся пластические характер!)сгики» чугуна, а и р<3 сг)отнош611ии F70)766 2 (7. 1 <ум,! I hi)! 3»OTñB

ПРП«ft» C ГНЬie Cf)oйС) ВЯ. !

1!7!)укаэанном с()дерх<ан<ли цория 0,010,03 мас.% и ла)1 t)я 0,02 0,04 м30.% обесПЕ -)ИBЯ(. ТС!i ППЛНЯЯ CфеРОИДИЭЯI(ИЯ вкл,оче)!Ий графита в сечен<лях отливки )олщи}!0"1 (7 200 мм, 1 1;)и с(}д(017>!<3»ниях церия, маг7< не ГО и !7(«!1Р}<сэ I to обесГ)ВЧИВ if) ) CB С(j)6170!if f!3)) b Ha! 1 фо!)МЯ Г!)3(>ИТЯ и, как след т!3»)Р, «ун имее" пизк(!е меха ilit()H!)74 33 )х зле)

М611ТОВ "i Ь< В)0 "-!0Р>(Н6 Го П jiiеДес)3 113 j }Л IO,"(". 61 С Я зфф;-;.Кт пppeмодифи!! H 7(!f33:tèr! <,:ói уна. ! с<7эс)7<1)(7< tиен.) фор(lbl гoaфи 7-3, рЯCCt .,IifтЫВс,eМЫЙ По (1)<01-1<УЛР

1 (>!7

Kq. - -- — — >. (1 — — — —.-; — ), Сх< 3.5х !-! Б

Находи 1<".я в п()ед()я<ах 0.0< -0,0 1»с).

V7 t.Ii(0f7, 33 i! I<333 HI bi 6 il !7<7!i 6}1 ы Г}казы Вaeт

0 f P".)Ц 3::. У! Ь

C i\! 7 и b i i3. -!угу)< В=ii лавля)от В Г ечи ИСТ-0.16 НЯ цf,, 0)8.;-,ос оя)це<л vý уг.)6!тд>1<э!(7!0 полуГ!родукэ:I (80%) 7) c f 3})bH!il)< 0 Колов {20%).

У<.) It)! }l:;. Ii j7) 0 I В Ko Btlio e c 3H I B! it,-li Po i! Pccoi

Мея «(7!! ИСПВ!)С< IOÉ )ЛЯ! 1!ИРВОЙ СМ6СЬЮ С ДО

03B «c>tii (eрH660f 0 vii .)) "if I;i лл3. 331(3!1 чуг)

pЕЭ!I Ивс Ю1 В ф< р <Ы С Tплщ!Л liой СTПН .и До

<..0С Гс<ВЬ< <Чу(с!НОВ 11риьедЕН<-.i В ТабЛ 1, ИХ соо,>Ore ) — B та!)л. 2, 7 06ДЛЯГ36Ь ЫЙ ВЫСОК0П<)0 17)ЫЙ <УГУН

И. ::76 ул 0.76!i Ш()1)!1),)6 Г)рЕДЕЛ еку

Cl< 7 с.. Ь! !с. 6 уду! ») 1 6Н Ие И ) ДЯ }7 It ó!O f31) Э 7(ОСТЬ, tlel" эяп.-тf!l !и (17 р м у л 3 и э о б р 6 т е 7! и я

:ЗЬ!СЯКОПРОКЯЩИЛ УГле!70Д, 1)61:)нMЙ, !ИЯРГЯi1 ЯЦ, x00м, ни кPлli, ВЯ надий, Ял!оми;<ий, медь, церий, )анTÇH, гlеоД1< М, МЯГIH! II)1 И жеЛ 630, 0 т fl И Ч 3 10 II t И иС Я Те!"1. "! Го, С 1;СЛЬЮ Г)01)ЫШЕН!)Я Ме:<ЯНИЧСских свойсTB В отлигка:; и степени сф".-:ролдиЗЯ(y!rt ГРЯфита 0}! Дог)0})с!!)Т(!tbi!0 00ДЕР><И) молибде! I при след) )ощ61/1 c(iol наш".! .ии компонентОВ,

0,0)5 0, 1

<ро}л 0. !1 -0,05

НИ! (33 Ь 0.5-0,8

БаiнЗДИЙ 0.01 0.03 >с.q i С 74 И Н <Л и и 0;! с 0(1

< у1 6 (7 ь 0,0" -С 04

Це! ий 0,01 0,03 .Псз НТ3 Н 0 001 0 00"">

1752818 причем отношение суммы содержания графитизирунэщих элементов (51+ Ni + Al + Cu) к сумме содержания карбидизирующих элементов (Mn + Cr -+ Мо + V) равно (12-2б): I.

ТаГ(лица !

Содерькание комоонентов, мас. ф

Сос тав т

Це- ла рий та

Y(eeМедь

Моли 5бХром

Титан

Мар. (анлц ден

Ив те стим.2 О,05

0.5 0 О

О,2 о,о о oо

06 0,025

3,2 а5

Таблина 2

Состав

Составитель Н. Кохонов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М, Керецман

Редактор Н. Гунько

Заказ 273б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4f5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Неодим

Магний

Молибден

Железо звестный

2

05 001

0.075 0,03

ОЛ ) 005

0,001 — 0,005

0,02 — 0,04

0,01-0,07

Or;òçïüíoå

О.о

0,0

О,o