ES2625678T3 - Hierro fundido de grafito nodular Ni-25 resistente al calor para su uso en sistemas de escape - Google Patents

Hierro fundido de grafito nodular Ni-25 resistente al calor para su uso en sistemas de escape Download PDF

Info

Publication number
ES2625678T3
ES2625678T3 ES08743538.4T ES08743538T ES2625678T3 ES 2625678 T3 ES2625678 T3 ES 2625678T3 ES 08743538 T ES08743538 T ES 08743538T ES 2625678 T3 ES2625678 T3 ES 2625678T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
composition
mpa
exhaust gas
cast iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES08743538.4T
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Logan
Shuzhi Yu
Gangjun Liao
Delin Li
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wescast Industries Inc Canada
Original Assignee
Wescast Industries Inc Canada
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wescast Industries Inc Canada filed Critical Wescast Industries Inc Canada
Application granted granted Critical
Publication of ES2625678T3 publication Critical patent/ES2625678T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Una composición de hierro fundido de grafito nodular resistente al calor constituida por: carbono 1,5-2,4% en peso, silicio 5,4-7,0% en peso, manganeso 0,5-1,5% en peso, níquel 22,0-28,0% en peso, cromo 1,5-3,0% en peso, molibdeno 0,1-1,0% en peso, magnesio 0,03-0,1% en peso, siendo el porcentaje en peso restante hierro e impurezas.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Hierro fundido de grafito nodular Ni-25 resistente al calor para su uso en sistemas de escape Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion
La presente invencion versa sobre una composicion de hierro fundido resistente al calor aleada con NiSiCr que tiene una matriz austenftica y grafito nodular en su microestructura. La composicion presenta resistencia a la oxidacion y propiedades mecanicas excelentes a temperatures elevadas. La composicion es adecuada para componentes expuestos a temperatures y cargas mecanicas elevadas, especialmente componentes de sistemas de motor de automovil tales como colectores de escape, carcasas de turbocompresor y carcasas de catalizador.
2. Descripcion de la tecnica anterior
En la actualidad, clasificados por estructura matricial, hay dos tipos de hierros fundidos resistentes al calor usados para componentes de escape de motor: fernticos y austenfticos. Los hierros fundidos fernticos aleados con grafito nodular o vermicular, de los cuales los usados de forma mas generalizada son los hierros fundidos aleados con silicio-molibdeno, presentan buenas propiedades mecanicas a alta temperatura y de resistencia a la oxidacion. Dado que la temperatura del escape de los motores de automovil tiene una tendencia ascendente, se emplean hierros fundidos termorresistentes mas austenfticos cuando la temperatura es tan alta que los hierros fundidos fernticos no puedan satisfacer los requisitos de resistencia a la oxidacion y de propiedades mecanicas, especialmente el ftmite elastico y la resistencia a la rotura por traccion.
El hierro fundido austenftico usado con mayor frecuencia en el mundo entero en las aplicaciones de escape de motor es el Ni-Resist D5S de ASTM A439. Este material es un hierro fundido de grafito nodular fuertemente aleado que, en peso, comprende menos del 2,3% de C, 4,9-5,5% de Si, menos del 1,0% de Mn, 34-37% de Ni y 1,75-2,25% de Cr, con una elasticidad minima del 10%, un ftmite elastico mmimo de 207 MPa y una resistencia minima a la rotura por traccion de 449 MPa a temperatura ambiente. Este material proporciona una excelente resistencia a la oxidacion y un ftmite elastico y una resistencia a la rotura por traccion superiores en hierros fundidos fernticos a alta temperatura. Sin embargo, esta es una solucion cara, porque el material tiene un contenido muy alto en rnquel.
En el dominio publico existen otros documentos relativos a hierros fundidos austenfticos distintos del Ni-Resist D5S para aplicaciones de temperatura elevada, tales como el D4 de ASTM A439, que, en peso, comprende 28-32% de Ni, 4,5-5,5% de Cr y 5-6% de Si, y D4A de ASTM A439, que, en peso, comprende 29-32% de Ni, 1,5-2,5% de Cr y 4-6% de Si. Aquel tiene suficiente resistencia a la oxidacion, pero no tiene suficiente elasticidad, debido al alto contenido en Cr que forma carburos interdendrfticos continuos. Este tiene propiedades mecanicas similares a las del Ni-Resist D5S, pero no tiene una resistencia adecuada a la oxidacion. Ademas, todos estos materiales tienen un contenido en rnquel relativamente elevado, lo que lleva a una solucion de mayor coste.
La publicacion de patente US2006/0191604 da a conocer un hierro fundido austenftico de grafito esferoidal resistente al calor que, en peso, comprende 1-3,5% de C, 1-6,5% de Si, 3% o menos de Cr, 10-40% de Ni, 1-4,5% de Mo, y 0,001-0,5% de Sn y/o Sb como (2Sn+Sb) y 0,1% o menos de un elemento de esferoidizacion del grafito. Este material logra una buena resistencia a la oxidacion y un buen ftmite elastico anadiendo una gran cantidad del elemento caro Mo y manteniendo el contenido de rnquel y silicio a un nivel elevado, segun se muestra en los ejemplos presentados, que contienen 1,18-4,49% de Mo, 26,9-35,9% de Ni y 3,75- 5,13% de Si. Esto hace el material menos atractivo economicamente. Ademas, la elasticidad a temperatura ambiente de los ejemplos descritos en esta publicacion oscila en el 2,1- 5,3%, lo cual es significativamente inferior a la del Ni-Resist D5S y no puede satisfacer los requisitos para la mayona de los componentes de escape de motores de automoviles.
Hay publicaciones que describen hierros fundidos austenfticos resistentes al calor con menor contenido en rnquel, tales como la patente estadounidense 4528045, que da a conocer un hierro fundido de grafito esferoidal que comprende 18-24% de Ni, 3-5% de Cr y 3,5-6% de Si en peso. Este material tiene mayor resistencia a la oxidacion que el Ni-Resist D5S, pero no tiene suficiente elasticidad a temperatura ambiente debido a su alto contenido en cromo.
Otra opcion de material para componentes de escape de motores es usar aceros fundidos fuertemente aleados resistentes al calor. Algunos de los aceros austenfticos pueden proporcionar resistencia a la oxidacion y propiedades mecanicas mejores que el Ni-Resist tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas. Sin embargo, estos aceros tienen puntos de fusion mucho mas altos que el hierro fundido y pueden tener una colabilidad deficiente, lo que lleva a un alto consumo de energfa y hace el procedimiento de produccion mas complicado y caro. En consecuencia, los costes de proceso de estos aceros fundidos seran inevitablemente mas elevados que los de los hierros fundidos austenfticos.
En consecuencia, el objeto de la presente invencion es proporcionar un hierro fundido austenftico resistente al calor de menor coste que posea una resistencia a la oxidacion, un ftmite elastico y resistencias a la rotura por traccion y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
una elasticidad similares o mejorados a los del Ni-Resist D5S a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas. Esta composicion sena un sustituto del Ni-Resist D5S en sistemas de motor.
Compendio de la invencion y ventajas
En consecuencia, la invencion proporciona una composicion de hierro fundido de grafito nodular resistente al calor constituida por carbono 1,5-2,4% en peso, silicio 5,4-7,0% en peso, manganeso 0,5-1,5% en peso, mquel 22,0 - 28,0% en peso, cromo 1,5-3,0% en peso, molibdeno 0,1-1,0% en peso, magnesio 0,03-0,1% en peso, siendo el porcentaje en peso restante sustancialmente hierro. Esta composicion presenta una excelente resistencia a la oxidacion a alta temperatura y elasticidad y resistencia elevados tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas. La resistencia a la oxidacion y las propiedades mecanicas de esta composicion son comparables a las del Ni-Resist D5S. Sin embargo, el coste de la composicion de la presente invencion es significativamente menor que el del Ni-Resist D5S, debido al contenido reducido de mquel.
Breve descripcion de los dibujos
Otras ventajas de la presente invencion seran inmediatamente apreciadas al ser la misma mejor entendida por referencia a la siguiente descripcion detallada cuando se la considera en conexion con los dibujos adjuntos, en los que:
la FIG. 1 es un grafico de barras que muestra el cambio de peso y la espalacion de las escamas de oxido del hierro de la presente invencion (Muestra n° 1) y de las muestras comparativas (n° 2 a n° 4) despues de ser expuestas a 800°C durante 200 horas;
la FIG. 2 es una micrograffa tomada de la composicion de la presente invencion que ilustra la morfologfa de los constituyentes en la microestructura de la composicion; y la FIG. 3 es un esquema del sistema de motor.
Descripcion detallada de la invencion
Con referencia a las Figuras, en las que numeros similares indican partes correspondientes en todas las varias vistas, la invencion es una composicion de hierro fundido de grafito nodular resistente al calor constituida esencialmente por: carbono 1,5-2,4% en peso, silicio 5,4-7,0% en peso, manganeso 0,5-1,5% en peso, mquel 22,028,0% en peso, cromo 1,5-3,0% en peso, molibdeno 0,1-1,0% en peso, magnesio 0,03-0,1% en peso, fosforo hasta 0,04% en peso, inclusive, azufre hasta 0,02% en peso, inclusive, elementos de tierras raras hasta 0,005% en peso, inclusive, y estando constituido el porcentaje en peso restante por hierro e impurezas.
A continuacion, se explican las razones de los intervalos de concentracion de los elementos de aleacion descritos anteriormente.
La cantidad de carbono en la composicion debe estar en el intervalo de 1,5-2,4% en peso. El carbono es el elemento que forma el grafito en el hierro fundido que garantiza un mecanizado superior del hierro fundido con respecto al acero. El carbono es tambien el principal elemento que garantiza una colabilidad superior del hierro fundido al formar la aleacion eutectica con el hierro, que presenta la menor temperatura de fusion. Sin embargo, si el contenido en carbono es excesivamente elevado, se formaran grandes nodulos primarios de grafito en la composicion y la elasticidad y la resistencia de la composicion seran menores. Una composicion eutectica es ideal para lograr una estructura grafftica deseable y la mejor colabilidad.
El punto eutectico de la composicion se encuentra en el punto de carbono equivalente (CE) de 4,3. En los hierros fundidos que contienen mucho mquel, el CE se calcula como sigue:
CE = C + 0,33Si + 0,047Ni - 0,0055SiNi
En la anterior formula, CE representa el carbono equivalente; C, Si y Ni representan el contenido en carbono, el contenido en silicio y el contenido en mquel, respectivamente, en peso porcentual en el hierro fundido.
Oscilando el silicio entre el 5,4 y el 7,0% en peso y el mquel entre el 22,0 y el 28,0% en peso, la razon de lo cual sera explicada posteriormente, el contenido en carbono debe estar en el intervalo del 1,5 al 2,4% en peso para lograr una composicion cercana al punto eutectico de 4,3.
La cantidad de silicio en la composicion debe estar en el intervalo de 5,4-7,0% en peso. El silicio es un elemento fundamental de la aleacion para mejorar la resistencia a la oxidacion en la composicion. Tambien tiene un efecto de grafitizacion sobre la composicion, igual que sobre otros hierros fundidos. Se requiere un contenido mmimo de silicio del 5,4% en peso para lograr una resistencia a la oxidacion en el hierro fundido de la presente invencion equivalente a la del Ni-Resist D5S. Aunque la resistencia a la oxidacion de la composicion aumenta con el contenido de silicio, el silicio excesivo lleva a una elasticidad insuficiente. Por lo tanto, el contenido de silicio esta limitado a un intervalo del 5,4 al 7,0% en peso.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La cantidad de manganeso en la composicion debe estar en el intervalo de 0,5-1,5% en peso. El manganeso previene la precipitacion secundaria de grafito, que tiene un efecto perjudicial en la resistencia a la fatiga termica del hierro fundido austemtico de grafito nodular. El manganeso tambien es un estabilizante de la austenita. Sin embargo, el manganeso deteriora la resistencia a la oxidacion y promueve la formacion de carburos, que disminuye la elasticidad of hierro fundido. En consecuencia, el contenido preferido de manganeso en la composicion esta entre el 0,5 y el 1,5% en peso.
La cantidad de mquel en la composicion esta en el intervalo del 22,0 al 28,0% en peso. El mquel es el principal elemento de estabilizacion de la austenita en la composicion. Tambien mejora la resistencia a la oxidacion y la resistencia de la composicion. Por lo tanto, se requiere u contenido mmimo de mquel del 22,0% en peso para lograr una austenita suficientemente estable a todas las temperaturas y con suficiente resistencia a la oxidacion requerida por los accesorios en los sistemas de motor, tales como colectores de escape, carcasas de turbocompresor y otros componentes en el sistema de terminacion caliente. Sin embargo, el mquel es un metal caro y, por ende, suma el maximo coste a la composicion. Las razones de coste imponen un contenido maximo preferido de mquel del 28,0% en peso.
La cantidad de cromo en la composicion debe estar en el intervalo de 1,5-3,0% en peso. El cromo mejora la resistencia a la oxidacion y la resistencia a altas temperaturas de la composicion. Sin embargo, la elasticidad de la composicion disminuye al aumentar el contenido en cromo debido a su efecto formador de carburos. Para equilibrar entre la resistencia a la oxidacion, la resistencia y la elasticidad, el contenido en cromo se limita al intervalo del 1,5 al 3,0% en peso.
La cantidad de molibdeno en la composicion debe estar en el intervalo de 0,1 -1,0% en peso. Se anade una pequena cantidad de molibdeno a la composicion para estabilizar mas la matriz de austenita para que no se descomponga en ninguna condicion de ciclo termico. Para este fin, se requiere un 0,1-1,0% en peso de molibdeno.
La cantidad de magnesio en la composicion debe estar en el intervalo de 0,03-0,1% en peso. El magnesio sirve de elemento de nodularizacion del grafito. Una cantidad insuficiente de magnesio lleva a nodulos degenerados de grafito o incluso a grafito lamelar en la composicion. Una cantidad excesiva de magnesio tambien da como resultado morfologfas no deseables de grafito. En consecuencia, el contenido de magnesio esta limitado al intervalo del 0,03 al 0,1% en peso.
En el entorno de produccion de hierro fundido siempre hay otros elementos e impurezas incidentales, ademas de los elementos de aleacion anteriormente mencionados. En la presente invencion, el azufre y el fosforo son impurezas inevitables que tienen efectos perjudiciales en la microestructura y las propiedades mecanicas de la composicion. En consecuencia, el contenido de azufre y fosforo en la composicion debe ser menor del 0,02% en peso y del 0,04% en peso, respectivamente, como en el hierro fundido de grafito nodular convencional.
El contenido total de elementos de tierras raras en la composicion debe ser tan bajo como sea posible, preferentemente por debajo del 0,005% en peso. Tambien ha de hacerse notar que los elementos de tierras raras, tales como cerio y lantano, que son usados frecuentemente para la nodularizacion del grafito en el hierro ductil ferntico convencional, deterioran la morfologfa de los nodulos de grafito en la presente composicion.
La composicion de la presente invencion posee una resistencia similar a la oxidacion a alta temperatura, y propiedades mecanicas similares a temperatura ambiente y a alta temperatura, a las del Ni-Resist D5S. Las propiedades de la presente invencion, junto con las de hierros fundidos comparativos, seran descritas con ejemplos con mayor detalle en lo sucesivo.
Para comparar las propiedades de la presente invencion con materiales comparativos se emplearon bloques en Y de 12,5 mm de grosor. Para los ensayos de oxidacion se usaron muestras rectangulares cortadas de los bloques en Y, con los seis lados esmerilados. Para los ensayos de traccion se usaron barras redondas de ensayo de 6,35 mm de diametro y 25,4 mm de longitud de calibracion, mecanizadas de los bloques en Y.
La resistencia a la oxidacion es una de las propiedades clave de un hierro fundido usado en aplicaciones a altas temperaturas. Cuando se oxida a alta temperatura un hierro fundido austemtico, las escamas de oxido de la superficie se desconchan parcialmente cuando despues es enfriado hasta la temperatura ambiente. La espalacion del oxido de un sistema de motor de automovil puede danar la funcion del motor. Por lo tanto, la resistencia a la oxidacion es medida en la presente invencion en el cambio de peso de las muestras y la cantidad de escamas de oxido espaladas. Los ensayos de oxidacion se realizaron a 800°C durante 200 horas en atmosfera de aire.
La FIG. 1 muestra los resultados de los ensayos de oxidacion en el hierro fundido ejemplar de la presente invencion y hierros fundidos comparativos. En la Tabla 1 se da el analisis qmmico de los ejemplos. La muestra n° 1 es un ejemplo de la presente invencion. Las muestras n° 2 a n° 4 son ejemplos comparativos, representando el n° 2 el Ni- Resist D5S.
5
10
15
20
25
30
35
Tabla 1 Composicion quimica 10 (% en peso)
Muestra n°
C Si Mn Ni Cr Mo Mg P S Notas
1
1,88 5,85 0,69 25,2 2,04 0,12 0,065 0,010 0,012 Presente invencion
2
2,05 5,18 0,66 35,0 1,95 0,15 0,085 0,010 0,013 Ejemplo comparativo
3
2,08 5,57 0,68 20,0 1,92 0,16 0,059 0,010 0,012 Ejemplo comparativo
4
2,13 5,00 0,64 30,7 1,97 0,23 0,071 0,008 0,011 Ejemplo comparativo
Segun se ve en la FIG. 1, las muestras n° 1 y n° 2 presentan un aumento de peso, mientras que las muestras n° 3 y n° 4 presentan una perdida de peso. El cambio de peso y la espalacion de la muestra n° 1, que es un ejemplo de la presente invencion, son similares a los del Ni-Resist D5S (muestra n° 2). Las muestras n° 3 y n° 4 presentan una espalacion mucho mayor que la de las muestras n° 1 y n° 2. La muestra n° 3 no puede lograr el mismo grado de resistencia a la oxidacion que el Ni-Resist D5S porque su contenido en mquel es demasiado bajo. La muestra n° 4, a pesar de su contenido en mquel mayor que el de la presente invencion, tampoco no puede lograr la misma resistencia a la oxidacion que el Ni-Resist d5s, debido a su inadecuado contenido de silicio.
Asf, esta claro que una combinacion apropiada de contenido de mquel y silicio es la clave para lograr una resistencia satisfactoria a la oxidacion. La presente invencion utiliza esa combinacion para lograr su excelente resistencia a la oxidacion.
Ademas de la composicion qmmica, la microestructura de un hierro fundido es otro factor importante que afecta a la resistencia a la oxidacion, asf como a las propiedades mecanicas. La alta nodularidad y la distribucion homogenea de partfculas de grafito en la microestructura de un hierro fundido de grafito nodular resistente al calor son esenciales para la resistencia a la oxidacion y las propiedades mecanicas. La FIG. 2 presenta una micrograffa tomada de la Muestra n° 1, la presente invencion. La microestructura mostrada en la FIG. 2 tiene una nodularidad del 90,4% y un recuento de nodulos de 444 por milfmetro cuadrado, lo que sugiere que la presente invencion produce una alta nodularidad y nodulos de grafito distribuidos de forma homogenea.
Suficientes propiedades mecanicas, especialmente la elasticidad, el lfmite elastico y la resistencia a la rotura por traccion a temperatura ambiente y a altas temperaturas tambien son cnticas para los componentes que trabajan en condiciones de ciclo termico, tales como la experimentada por accesorios del sistema de motor. La Tabla 2 presenta la elasticidad, el lfmite elastico y la resistencia a la rotura por traccion de la presente invencion y de las muestras comparativas enumeradas en la Tabla 1.
Tabla 2 Propiedades mecanicas a temperatura ambiente y a 900°C
Muestra n°
TA 900°C
Elasticidad (%)
LE (MPa) RRT (MPa) Elasticidad (%) LE (MPa) RRT (MPa)
1
20,8 240 481 28,3 43 63
2
22,8 224 490 42,3 44 63
3
24,6 241 521 25,7 49 67
4
25,0 226 479 30,9 46 66
Segun se ve en la Tabla 2, la presente invencion (muestra n° 1) tiene un lfmite elastico y una resistencia a la rotura por traccion similares a los del Ni-Resist D5S (muestra n° 2) tanto a temperatura ambiente como a 900°C. La elasticidad de la presente invencion alcanza el 20% a temperatura ambiente, lo que supera en mucho el valor mmimo especificado del 10% para el Ni-Resist D5S. A 900°C, la elasticidad de la presente invencion es aun mas alta que a temperatura ambiente y, asf, es adecuada para accesorios de gases de escape, tales como colectores de escape, carcasas de turbocompresor y carcasas de catalizador. Las muestras n° 3 y n° 4 tambien presentan propiedades mecanicas similares a las del Ni-Resist D5S, pero su resistencia a la oxidacion es excesivamente baja en comparacion con las del Ni-Resist D5S (muestra n° 2), segun se indica en la FIG. 1. La composicion, descrita anteriormente, tiene una resistencia a la oxidacion y propiedades mecanicas comparables a las del Ni-Resist D5S y, asf, puede ser un material sustitutivo del Ni-Resist D5S para aplicaciones que incluyen, sin limitacion, colectores de escape, carcasas de turbocompresor y carcasas de catalizador, con la ventaja del coste reducido, por su menor contenido de mquel.
Ademas de la composicion, la presente invencion incluye, adicionalmente un sistema 12 de motor, mostrado en general en la Figura 3, que contiene la composicion reivindicada de hierro fundido de grafito nodular resistente al calor. El sistema 12 de motor comprende un motor 14 para generar un gas de escape. Un accesorio 16 de gas de
escape esta indicado en general y esta en comunicacion de fluido con el motor 14 para recibir o contener gases de escape procedentes del motor 14. El accesorio 16 de gas de escape es normalmente un componente de un sistema de escape de automovil expuesto a una temperatura y una carga mecanica elevadas, tal como un colector de escape, una carcasa de turbocompresor o una carcasa de catalizador. Al menos parte del accesorio 16 de gas de 5 escape esta constituida esencialmente por carbono 1,5-2,4% en peso, silicio 5,4-7,0% en peso, manganeso 0,51,5% en peso, mquel 22,0- 28,0% en peso, cromo 1,5-3,0% en peso, molibdeno 0,1 -1,0% en peso, magnesio 0,030,1% en peso, y estando constituido el porcentaje en peso restante por hierro y elementos incidentales e impurezas. En una realizacion adicional de la invencion, el accesorio 16 de gas de escape incluye, ademas, fosforo hasta un 0,04% en peso, inclusive, azufre hasta un 0,02% en peso, inclusive, y elementos de tierras raras hasta un 0,05% en 10 peso, inclusive. Preferentemente, el accesorio 16 de gas de escape tiene una elasticidad de al menos un 10% a temperatura ambiente y de al menos un 20% a 900°C, un lfmite elastico de al menos 207 MPa a temperatura ambiente y de al menos 40 MPa a 900°C, y una resistencia a la rotura por traccion de al menos 449 MPa a temperatura ambiente y de al menos 60 MPa a 900°C.
Obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones de la presente invencion a la luz de las anteriores 15 ensenanzas y pueden ser puestas en practica de forma distinta a la espedficamente descrita mientras se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Debena interpretarse que estos anteriores enunciados abarcan cualquier combinacion en la que la novedad inventiva ejerza su utilidad.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion de hierro fundido de grafito nodular resistente al calor constituida por: carbono 1,5-2,4% en peso, silicio 5,4-7,0% en peso, manganeso 0,5-1,5% en peso, mquel 22,0-28,0% en peso, cromo 1,5-3,0% en peso, molibdeno 0,1-1,0% en peso, magnesio 0,03-0,1% en peso, siendo el porcentaje en peso restante hierro e impurezas.
  2. 2. Una composicion definida en la reivindicacion 1 que, ademas, esta constituida por fosforo hasta un 0,04% en peso, inclusive.
  3. 3. Una composicion definida en la reivindicacion 1 o 2 que, ademas, esta constituida por azufre hasta un 0,02% en peso, inclusive.
  4. 4. Una composicion definida en cualquier reivindicacion precedente que, ademas, esta constituida por elementos de tierras raras hasta un 0,005% en peso, inclusive.
  5. 5. Una composicion definida en cualquier reivindicacion precedente que tiene una elasticidad de al menos el 10% a temperatura ambiente y de al menos el 20% a 900°C.
  6. 6. Una composicion definida en cualquier reivindicacion precedente que tiene un lfmite elastico de al menos 207 MPa a temperatura ambiente y de al menos 40 MPa a 900°C.
  7. 7. Una composicion definida en cualquier reivindicacion precedente que tiene una resistencia a la rotura por traccion de al menos 449 MPa a temperatura ambiente y de al menos 60 MPa a 900°C.
  8. 8. Un sistema (12) de motor que comprende:
    un motor (14) para generar un gas de escape,
    un accesorio (16) de gas de escape en comunicacion de fluido con dicho motor (14) para recibir o contener los gases de escape de dicho motor (14),
    estando constituido dicho accesorio (16) de gas de escape, al menos en parte, por carbono 1,5-2,4% en peso, silicio 5,4-7,0% en peso, manganeso 0,5-1,5% en peso, mquel 22,0-28,0% en peso, cromo 1,5-3,0% en peso, molibdeno 0,1 -1,0% en peso, magnesio 0,03-0,1% en peso, siendo el porcentaje en peso restante hierro e impurezas.
  9. 9. Un sistema (12) definido en la reivindicacion 8 en el que dicho accesorio (16) de gas de escape, ademas, esta constituido por fosforo hasta un 0,04% en peso, inclusive.
  10. 10. Un sistema (12) definido en la reivindicacion 8 o 9 en el que dicho accesorio (16) de gas de escape, ademas, esta constituido por azufre hasta un 0,02% en peso, inclusive.
  11. 11. Un sistema (12) definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 en el que dicho accesorio (16) de gas de escape, ademas, esta constituido por elementos de tierras raras hasta un 0,005% en peso, inclusive.
  12. 12. Un sistema (12) definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 to 11 en el que dicho accesorio (16) de gas de escape tiene una elasticidad de al menos el 10% a temperatura ambiente y de al menos el 20% a 900°C.
  13. 13. Un sistema (12) definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 en el que dicho accesorio (16) de gas de escape tiene un lfmite elastico de al menos 207 MPa a temperatura ambiente y de al menos 40 MPa a 900°C.
  14. 14. Un sistema (12) definido en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13 en el que dicho accesorio (16) de gas de escape tiene una resistencia a la rotura por traccion de al menos 449 MPa a temperatura ambiente y de al menos 60 MPa a 900°C.
ES08743538.4T 2008-02-25 2008-02-25 Hierro fundido de grafito nodular Ni-25 resistente al calor para su uso en sistemas de escape Active ES2625678T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2008/054826 WO2009108181A1 (en) 2008-02-25 2008-02-25 Ni-25 heat-resistant nodular graphite cast iron for use in exhaust systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2625678T3 true ES2625678T3 (es) 2017-07-20

Family

ID=41016374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES08743538.4T Active ES2625678T3 (es) 2008-02-25 2008-02-25 Hierro fundido de grafito nodular Ni-25 resistente al calor para su uso en sistemas de escape

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8454764B2 (es)
EP (1) EP2262917B1 (es)
ES (1) ES2625678T3 (es)
WO (1) WO2009108181A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8372335B2 (en) * 2010-01-14 2013-02-12 Honeywell International Inc. Austenitic ductile cast iron
US8999229B2 (en) 2010-11-17 2015-04-07 Alpha Sintered Metals, Inc. Components for exhaust system, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
CN103484750B (zh) * 2013-08-27 2016-04-20 日月重工股份有限公司 燃气进气壳用耐热球墨铸铁的生产方法
US9581103B1 (en) * 2014-01-28 2017-02-28 ZYNP International Corp. Cylinder liner and method of forming the same
US10371085B2 (en) 2014-01-28 2019-08-06 ZYNP International Corp. Cylinder liner and method of forming the same
KR102842764B1 (ko) * 2020-07-30 2025-08-04 에이치디현대인프라코어 주식회사 구상 흑연 주철 및 이로 이루어진 엔진 배기계 부품

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5985842A (ja) 1982-11-10 1984-05-17 Nissan Motor Co Ltd 耐熱用球状黒鉛鋳鉄
JPS619550A (ja) 1984-06-22 1986-01-17 Ebara Corp 耐応力腐食割れオ−ステナイト鋳鉄製機器
JPS6360255A (ja) 1986-08-29 1988-03-16 Hitachi Metals Ltd 低熱膨張鋳鉄とその製造法
JPS63114938A (ja) 1986-10-31 1988-05-19 Toyota Motor Corp 耐熱鋳鉄材料
US4790977A (en) 1987-09-10 1988-12-13 Armco Advanced Materials Corporation Silicon modified low chromium ferritic alloy for high temperature use
DE68919606T2 (de) 1988-09-05 1995-04-06 Hitachi Metals Ltd Hitzebeständige Gussstähle.
JPH0699777B2 (ja) 1988-11-02 1994-12-07 株式会社東芝 低熱膨張鋳鉄の製造方法
JPH06128684A (ja) 1992-10-19 1994-05-10 Asahi Tec Corp 耐熱性球状黒鉛鋳鉄
JPH06256890A (ja) * 1993-03-08 1994-09-13 Asahi Tec Corp 耐熱性鋳物用鉄合金
JP4379753B2 (ja) * 1999-04-05 2009-12-09 日立金属株式会社 排気系部品、およびそれを用いた内燃機関、並びに排気系部品の製造方法
US6685881B2 (en) 2000-09-25 2004-02-03 Daido Steel Co., Ltd. Stainless cast steel having good heat resistance and good machinability
US20020110476A1 (en) 2000-12-14 2002-08-15 Maziasz Philip J. Heat and corrosion resistant cast stainless steels with improved high temperature strength and ductility
JP4527304B2 (ja) * 2001-03-13 2010-08-18 アイシン精機株式会社 高強度高靱性球状黒鉛鋳鉄
US6508981B1 (en) * 2001-05-24 2003-01-21 Wescast Industries, Inc. High temperature oxidation resistant ductile iron
US7244755B2 (en) 2001-10-04 2007-07-17 Pharmacia & Upjohn Company Hydroxypropylamines
KR100435324B1 (ko) 2001-12-27 2004-06-10 현대자동차주식회사 고온 내산화성을 갖는 내열구상흑연주철
DE10233732A1 (de) * 2002-07-24 2004-02-05 Georg Fischer Fahrzeugtechnik Ag Gusseisenlegierung
EP1652949A4 (en) 2003-07-18 2008-06-25 Hitachi Metals Ltd AUSTENITIC HEAT-RESISTANT BALL GRAPHITE CAST IRON
JP4799006B2 (ja) * 2004-03-01 2011-10-19 株式会社小松製作所 Fe系シール摺動部材およびその製造方法
DE102005006778B4 (de) * 2005-02-12 2013-10-02 Eisenwerk Erla Gmbh Hochlegierter Gußeisenwerkstoff und Verwendung des Werkstoffs für thermisch hochbelastete Bauteile
EP1877593A2 (en) * 2005-05-05 2008-01-16 Wescast Industries, Inc. Cast iron with improved high temperature properties
DE102005027258B4 (de) 2005-06-13 2013-01-31 Daimler Ag Hochkohlenstoffhaltiger Stahl mit Superplastizität
US7431576B2 (en) * 2005-11-30 2008-10-07 Scroll Technologies Ductile cast iron scroll compressor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2262917A4 (en) 2015-06-03
US20110011070A1 (en) 2011-01-20
WO2009108181A1 (en) 2009-09-03
EP2262917B1 (en) 2017-04-05
US8454764B2 (en) 2013-06-04
EP2262917A1 (en) 2010-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2369392T3 (es) Aceros inoxidables colados resistentes al calor y a la corrosión provistos de resistencia y ductilidad mejoradas a elevada temperatura.
ES2667993T3 (es) Lámina de acero inoxidable austenítico resistente al calor
KR101373488B1 (ko) 구상 흑연 주철
JP3936849B2 (ja) フェライト系球状黒鉛鋳鉄及びこれを用いた排気系部品
US20130022488A1 (en) Austenitic heat-resistant cast steel
US20060266439A1 (en) Heat and corrosion resistant cast austenitic stainless steel alloy with improved high temperature strength
US8454764B2 (en) Ni-25 heat-resistant nodular graphite cast iron for use in exhaust systems
EP2401412A1 (en) Ferritic spheroidal graphite cast iron
JPS5858248A (ja) 耐熱用球状黒鉛鋳鉄
KR100435324B1 (ko) 고온 내산화성을 갖는 내열구상흑연주철
CN1789465B (zh) 球墨铸铁合金和由其形成的涡轮机压缩机外壳元件
KR101845761B1 (ko) 배기계용 페라이트계 구상흑연주철
KR20040105278A (ko) 자동차의 엔진 배기계용 주철 조성물
CN103687972A (zh) 具有奥氏体结构的高合金球状石墨铸铁、所述铸铁用于制造结构部件的用途及由所述铸铁制成的结构部件
KR101918408B1 (ko) 고온강도가 우수한 오스테나이트강
JP3450727B2 (ja) 内燃機関用ピストンリング
KR20120000420A (ko) 고온 피로수명 및 연신율이 우수한 오스테나이트계 내열 주강 및 이를 이용하여 제조된 배기매니폴드
JP2004292868A (ja) 安価で、鋳造性、高温強度、耐酸化性の良好なオーステナイト系耐熱鋳鋼及びそれからなる排気系部品
KR20120012176A (ko) 구상흑연주철
JPS63192843A (ja) オ−ステナイト系耐熱鋳鉄材料
KR20070028809A (ko) 엔진 배기매니폴드용 구상흑연주철의 조성물
JP2002371335A (ja) 耐酸化性に優れた排気系部品用の耐熱球状黒鉛鋳鉄
KR101371715B1 (ko) 오스테나이트계 내열주강 및 이를 이용하여 제조된 배기매니폴드
RU2301278C1 (ru) Чугун
RU2301282C1 (ru) Чугун