PL249894B1 - Żeliwo szare sferoidalne o podwyższonym wydłużeniu - Google Patents

Żeliwo szare sferoidalne o podwyższonym wydłużeniu

Info

Publication number
PL249894B1
PL249894B1 PL443934A PL44393423A PL249894B1 PL 249894 B1 PL249894 B1 PL 249894B1 PL 443934 A PL443934 A PL 443934A PL 44393423 A PL44393423 A PL 44393423A PL 249894 B1 PL249894 B1 PL 249894B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cast iron
weight
ductile
gjs
grey cast
Prior art date
Application number
PL443934A
Other languages
English (en)
Other versions
PL443934A1 (pl
Inventor
Rafał Dojka
Małgorzata Lenert
Karol Piasecki
Daniel Larisz
Jacek Opiela
Jan Jezierski
Krzysztof Janerka
Dariusz Bartocha
Original Assignee
Odlewnia Rafamet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
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 Odlewnia Rafamet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Odlewnia Rafamet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL443934A priority Critical patent/PL249894B1/pl
Publication of PL443934A1 publication Critical patent/PL443934A1/pl
Publication of PL249894B1 publication Critical patent/PL249894B1/pl

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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są żeliwa szare sferoidalne o podwyższonej wartości wydłużenia znajdujące zastosowanie w gałęziach gospodarki związanych z przemysłem maszynowym, tłoczeniem blach, energetyką, kolejnictwem itp. Żeliwo szare GJS-700-4 zawierające wagowo: 0,30 ÷ 0,50% Mn, 0,03 ÷ 0,08% Mg, < 0,05% Cr, < 0,01% V, charakteryzuje się tym, że dodatkowo zawiera wagowo: 3,10 ÷ 3,45% C, 2,35 ÷ 2,75% Si, < 1,10% Ni, < 0,50% Mo, 0,40 ÷ 0,70% Cu. Żeliwo szare GJS-600-6 zawierające wagowo: 0,30 ÷ 0,50% Mn, 0,03 ÷ 0,08% Mg, < 0,05% Cr, < 0,01% V, < 0,05% Ni, < 0,01% Mo, charakteryzuje się tym, że dodatkowo zawiera wagowo: 3,10 ÷ 3,45% C, 2,35 ÷ 2,75% Si, 0,40 ÷ 0,70% Cu.

Description

Przedmiotem wynalazku są żeliwa szare sferoidalne o podwyższonej wartości wydłużenia znajdujące zastosowanie w gałęziach gospodarki związanych z przemysłem maszynowym, tłoczeniem blach, energetyką, kolejnictwem itp. Przydatne są szczególnie na odlewy części maszyn, elementów obrabiarek, matryc, stempli, obudów łożysk, korpusów pomp i elementów przeniesienia napędu.
Dotychczas stosowane i znane żeliwa szare sferoidalne wytwarzane bez obróbki cieplnej zgodnie z normą PN-EN 1563:2018-10 charakteryzują się wydłużeniem na poziomie A5=2% przy wytrzymałości na rozciąganie Rm=700 MPa (EN-GJS-700-2) oraz A5=3% przy wytrzymałości na rozciąganie Rm=600 MPa (EN-GJS-600-3). Zastosowanie zabiegu obróbki cieplnej umożliwia uzyskanie gatunków EN-GJS-800-2 oraz EN-GJS-900-2, jednakże wiąże się to z dodatkowymi kosztami oraz zwiększa ryzyko wystąpienia niezgodności procesu. Konieczność osiągnięcia przez odlew wysokiej wartości wydłużenia często stoi na przeszkodzie dla wytworzenia go z wysokowytrzymałych szarych żeliw sferoidalnych i skutkuje wykonaniem go ze staliwa. Fakt ten spowodował konieczność opracowania nowej grupy żeliw szarych sferoidalnych. Opracowane materiały charakteryzują się zwiększoną wartością wydłużenia przy zachowaniu minimalnej wytrzymałości na rozciąganie w odniesieniu do normy PN-EN 1563:2018-10.
Norma PN-EN 1563:2018-10 nie określa zdefiniowanego składu chemicznego gatunków GJS-700-2 oraz GJS-600-3, jedynie konieczne do uzyskania własności.
Opis wynalazku nr CN110512136A ujawnia żeliwo sferoidalne o wysokiej wytrzymałości i ciągliwości w stanie po odlaniu oraz sposób jego wytwarzania. Żeliwo sferoidalne o wysokiej wytrzymałości i ciągliwości posiada następujący skład chemiczny w procentach wagowych: 3,2-3,8% C, 2,4-2,8% Si, 0,4-0,7% Mn, poniżej 0,15% Cr, mniej niż 0,07% P, mniej niż 0,03% S, 0,01-0,05% Mg, 0,15-0,3% Cu, które stanowią pozostające w nim pierwiastki stopowe oraz niemożliwe do usunięcia zanieczyszczenia. Odlewy z żeliwa sferoidalnego otrzymuje się przez wytapianie, sferoidyzację, modyfikację, odlewanie do form i chłodzenie. Mikrostruktura jest kontrolowana przez dodatki stopowe oraz kompozycje mikrododatków stopowych, dzięki czemu poprawia się szeroko pojęta wytrzymałość mechaniczna odlewów z żeliwa sferoidalnego. Ma ono stosunkowo wysoką wytrzymałość i wysoką ciągliwość, a zatem w stanie surowym nadaje się na odlewy w produkcji seryjnej.
Opis wynalazku nr KR100681270B1 opisuje żeliwo z grafitem sferoidalnym, które jest odpowiednim materiałem na części silników spalinowych wewnętrznego spalania, które jest dodatkowo bardziej niezawodne dzięki podwyższeniu granicy plastyczności i wydłużenia bez dużych zmian wytrzymałości na rozciąganie lub twardości. Jako żeliwo z grafitem sferoidalnym posiadające skład chemiczny w procentach wagowych: 3,1-3,8% C, 2,0-2,6%Si, 0,02-0,5% Mn, 0,05% lub mniej P, 0,01% lub mniej S, 0,6% lub mniej Cu, 0,025-0,06% Mg, 2,4-2,95% Ni, oraz resztę Fe i nieuniknione zanieczyszczenia, żeliwo z grafitem sferoidalnym o wysokiej wytrzymałości i dużym wydłużeniu jest znamienne tym, że ma współczynnik sferoidyzacji grafitu wynoszący 90% lub więcej i wielkość grafitu od 5 do 7 μm. Mikrostruktura ma taką postać, że 20% wag. lub mniej struktury ferrytycznej otacza wydzielenia grafitu a pozostałe 80% wag. lub więcej stanowi osnowa perlityczna.
Opis wynalazku nr PL240847B1 ujawnia żeliwo szare posiadające skład chemiczny w procentach wagowych: 3,7-3,8%C, 2,5% Si, 0,14-0,15% wag. Mn, 0,08-0,50% Cu, 0,07-0,08% P, 0,011-0,014% S oraz 0,030-0,063% Mg, reszta Fe.
Opis wynalazku nr PL238590B1 ujawnia żeliwo, które zawiera w procentach wagowych: 3,4-3,9% C, 2,3-2,7% Si, 0,03-0,40% Mn, 1,50-2,5% Mo, 0,04-0,08% Mg, Ni <3,5%, Cu <2,90%, P <0,05%, S <0,021%, Al <2,5%, V <1,0%, i Fe jako resztę do 100%.
Opis wynalazku nr US2015053077A1 ujawnia żeliwo szare o doskonałej trwałości, które zawiera w procentach wagowych: 2,6-3,2% C, 0,7-0,9% Cu, 0,4-0,7% P, 0,2-0,4% Mo, 0,02-0,08% Sn, a dopełnieniem jest Fe i śladowe ilości nieuniknionych zanieczyszczeń oraz sposób jego wytwarzania.
Należy mieć na uwadze fakt, iż opracowany wynalazek istotnie różni się od innych dostępnych rozwiązań. Powyżej przedstawiono stan techniki w postaci pięciu opisów patentowych o zbliżonej tematyce obejmującej żeliwa, jednakże żadne z nich nie zapewnia możliwości uzyskania wysokiego wydłużenia przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.
Celem wynalazku było opracowanie żeliw szarych sferoidalnych o zwiększonej wartości wydłużenia przy zachowaniu normatywnej wartości wytrzymałości na rozciąganie. Dodatkowo opracowane żeliwa umożliwiają przy zastosowaniu zabiegu hartowania indukcyjnego wytworzenie warstwy wierzchniej o twardości >55 HRC oraz o głębokości 2 mm.
Istotą wynalazku jest skład ilościowy i jakościowy żeliwa szarego sferoidalnego umożliwiający uzyskanie wydłużenia A5=4% przy wytrzymałości na rozciąganie Rm-700 MPa (GJS-700-4) oraz wydłużenia A5=6% przy wytrzymałości na rozciąganie Rm=600 MPa (GJS-600-6).
Żeliwo szare GJS-700-4 zawierające wagowo: 0,30+0,50% Mn, 0,03+0,08% Mg, <0,05% Cr, <0,01% V, charakteryzuje się tym, że dodatkowo zawiera wagowo: 3,10+3,45% C, 2,35+2,75% Si, <1,10% Ni, <0,50% Mo, 0,40+0,70% Cu.
Żeliwo szare GJS-600-6 zawierające wagowo: 0,30+0,50% Mn, 0,03+0,08% Mg, <0,05% Cr, <0,01% V, <0,05% Ni, <0,01% Mo, charakteryzuje się tym, że dodatkowo zawiera wagowo: 3,10+3,45% C, 2,35+2,75% Si, 0,40+0,70% Cu.
Zaletą stopów według wynalazku jest wysoka wartość wydłużenia wynikająca ze składu chemicznego oraz zastosowania zabiegu modyfikacji modyfikatorem zawierającym Ba lub Bi lub Zr.
Przykład 1
Żeliwo szare sferoidalne GJS-700-4 zawiera wagowo: 3,12% C; 2,55% Si; 0,40% Mn; 0,01% S; 0,04% P; 0,05% Ni; 0,02% Mo; 0,51% Cu; 0,04% Cr; <0,01% V; 0,034% Mg; w stanie lanym bez obróbki cieplnej charakteryzuje się twardością 217 HB oraz wydłużeniem A5=7,2% i wytrzymałością na rozciąganie Rm=739 MPa.
Przykład 2
Żeliwo szare sferoidalne GJS-600-6 zawiera wagowo: 3,28% C; 2,71% Si; 0,35% Mn; 0,01% S; 0,03% P; 0,02% Ni; 0,01% Mo; 0,46% Cu; 0,04% Cr; <0,01% V; 0,035% Mg; w stanie lanym bez obróbki cieplnej charakteryzuje się twardością 197 HB oraz wydłużeniem A5=9,2% i wytrzymałością na rozciąganie Rm=643 MPa.
W przypadku kiedy istotna jest odporność na zużycie ścierne odlewów zalecane jest stosowanie górnej granicy zawartości Ni lub Mo. Zabieg modyfikacji należy przeprowadzić modyfikatorem w postaci rozdrobnionego żelazokrzemu z dodatkiem Ba lub Bi lub Zr.

Claims (2)

1. Żeliwo szare GJS-700-4 o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie zawierające wagowo: 0,30+0,50% Mn, 0,03+0,08% Mg, <0,05% Cr, <0,01% V, znamienne tym, że dodatkowo zawiera wagowo: 3,10+3,45% C, 2,35+2,75% Si, <1,10% Ni, <0,50% Mo, 0,40+0,70% Cu, resztę stanowi żelazo.
2. Żeliwo szare GJS-600-6 o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie zawierające wagowo: 0,30+0,50% Mn, 0,03+0,08% Mg, <0,05% Cr, <0,01% V, <0,05% Ni, <0,01% Mo, znamienne tym, że dodatkowo zawiera wagowo: 3,10+3,45% C, 2,35+42,75% Si, 0,40+0,70% Cu, resztę stanowi żelazo.
PL443934A 2023-03-01 2023-03-01 Żeliwo szare sferoidalne o podwyższonym wydłużeniu PL249894B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443934A PL249894B1 (pl) 2023-03-01 2023-03-01 Żeliwo szare sferoidalne o podwyższonym wydłużeniu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443934A PL249894B1 (pl) 2023-03-01 2023-03-01 Żeliwo szare sferoidalne o podwyższonym wydłużeniu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL443934A1 PL443934A1 (pl) 2024-09-02
PL249894B1 true PL249894B1 (pl) 2026-07-13

Family

ID=92593944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL443934A PL249894B1 (pl) 2023-03-01 2023-03-01 Żeliwo szare sferoidalne o podwyższonym wydłużeniu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249894B1 (pl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010023717A1 (en) * 1999-04-28 2001-09-27 Yutaka Kawano Stainless spheroidal carbide cast iron
US6511554B1 (en) * 2001-07-05 2003-01-28 Yutaka Kawano Stainless spheroidal carbide cast iron material
WO2015137627A1 (ko) * 2014-03-12 2015-09-17 두산인프라코어 주식회사 내열 구상흑연주철, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 엔진 배기계

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010023717A1 (en) * 1999-04-28 2001-09-27 Yutaka Kawano Stainless spheroidal carbide cast iron
US6511554B1 (en) * 2001-07-05 2003-01-28 Yutaka Kawano Stainless spheroidal carbide cast iron material
WO2015137627A1 (ko) * 2014-03-12 2015-09-17 두산인프라코어 주식회사 내열 구상흑연주철, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 엔진 배기계

Also Published As

Publication number Publication date
PL443934A1 (pl) 2024-09-02