Чугун
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 3,3-3,7; кремний 1,2-1,7; марганец 0,7-1,4; фосфор 0,08-0,12; алюминий 0,5-0,7; азот 0,1-0,15; железо - остальное. Использование изобретения обеспечивает повышение прочности и твердости чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам чугуна, который может быть использован для изготовления ванн, труб, решеток, плит и другого.
Известен чугун следующего состава, мас.%: углерод 3,3-3,7; кремний до 1,5; марганец 1,7-0,7; фосфор до 0,08; сера до 0,08; железо - остальное [1].
Известен чугун следующего состава, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; фосфор 0,05-1,5; алюминий 0-0,2; железо - остальное [2].
Задачей изобретения является повышение прочности и твердости чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, алюминий, железо, дополнительно содержит азот, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,3-3,7; кремний 1,2-1,7; марганец 0,7-1,4; фосфор 0,08-0,12; алюминий 0,5-0,7; азот 0,1-0,15; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
Повышение прочности и твердости чугуна достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в его состав. Марганец замедляет выделение графита, улучшает металлическую основу чугуна. Алюминий выполняет функцию раскислителя. Азот, образуя карбонитриды, обеспечивает мелкозернистость структуры чугуна и повышение его механических свойств. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению твердости.
| Таблица. | |||
| Компоненты | Состав, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 3,3 | 3,5 | 3,7 |
| Кремний | 1,7 | 1,5 | 1,2 |
| Марганец | 0,7 | 1,0 | 1,4 |
| Фосфор | 0,08 | 0,1 | 0,12 |
| Алюминий | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| Азот | 0,15 | 0,12 | 0,1 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
Предел прочности чугуна составит ˜6 кгс/мм2, твердость ˜20 НВ для всех приведенных в таблице составов.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.
Источники информации
1. Патент №3311185 ФРГ, С22С 37/10, 1984.
2. Заявка №60-121254 А Японии, С22С 37/08, 1985.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, алюминий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,3-3,7; кремний 1,2-1,7; марганец 0,7-1,4; фосфор 0,08-0,12; алюминий 0,5-0,7; азот 0,1-0,15; железо - остальное.
