SU1135788A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, : кремний, марганец, ванадий, железо, отличают и,-й с   тем, что, с целью повьшени  окалиностойкости, он дополнительно содержит кальций, бор,- олово и свинец при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний 5,0-8,0 Марганец 0,005-0,04 Вана/ ий 0,08-0,12 Кальций 0,001-0,02 Бор0,1-0,3 Олово0,1-0,3 Свинец 0,005-0,012 Железо Остальное (Л С

Description

СО

:д

X)

х f изобретение относитс  к литей производству, а именно к состава высокоуглеродистых сплавов желез и может быть использовано дл  пр водства деталей, работающих при соких температурах. Известен чугун l следукздего мического состава, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний,6-2,2 Марганец 0,005-0,04 Сурьма0,15-0,25 Сера0,1-0,2 Ванадий 0,15-0,45 ЖелезоОстальное Этот чугун имеет в своем сост элементы, легирующие и стабилизи щие карбидную фазу и упрочн ющие таллическую основу сплава, что о лавливает удовлетворительные мех ческие свойства чугуна. Однако пользование данного состава дл  талей, работающих при высоких те ратурах, невозможно вви,цу низкой ростойкости сплава. Наиболее близким к изобретени по достигаемой цели  вл етс  чуг который содержит следующие компо ты, мас.%: 3,0-3,4 Углерод 2,5-6,0 Кремний 0,005-0,04 Марганец 4,0-7,0 Алюминий 0,8-3,5 Хром 0,05-0,,08 Сурьма Остальное Железо Недостатком известного чугуна  вл етс  низка  окапиностойкость при 800°С. Цель изобретени  - повышение линостойкости. Поставленна  цель достигаетс  что чугун, содержащий углерод, к ний, марганец, ванадий и железо полнительно содержит кальций, бо олово, свинец при следу1эдем соот мас.%: НИИ ингредиентов, 3,0-3,4 Углерод 5,0-8,0 Kpe fflкй 0,005-0,04 Марганец 0,08-0,12 Ванадий 0,001-0,02 Кальций 0,1-0,3 0,1-0,3 0,05-0,012 Свинец Остальное Железо Пределы содержани  ингредиент выбраны, исход  из наиболее благ 8 при тного сочетани  структуры и свойств чугуна. Нижний предел по содержанию углерода (.3,0% с) и кремни  (5,0% Si) обеспечивает получение перлитноферритной структуры с включени ми цементита не более 2%. Верхний предел по углероду (3,4% С) и кремнию (8,0% Si) св зан с образованием вы- сококремнистого феррита, весьма ртойкого к процессам окислени  в высокотемпературной газовой среде. Увеличение содержани  перечисленных элементов выше верхнего предела не дает существенного повышени  окалиностойкости чугунов, дополнительно содержащих ванадий, кальций, бор, олово, свинец и марганец. Модифицирование расплава силикокальцием (пределы добавок выбраны экспериментально из расчета получени  0,001-0,02% Са) очищает границы эвтектических зерен от ликвирующих элементов, окислов, неметаллических включений и повышает рэзгаростойкость материала. Нижний предел по содержанию марганца 0,005%, ванади  0,08%, олова О,1%, бора О, 1 % и свинца 0,005% обеспечивает значительное повышение окалиностойкости чугуна при минимальной степени легировани  материала. Увеличение ванади  и бора свыше 0,12% и 0,3% соответственно в чугуне данного состава приводит к образованию эвтектических, карбидов в структуре и снижает жаростойкость Чугуна. Повышение концентрации олова свыше .0,3% и свинца свьпле 0,12% снижает разгаростойкость сплава,очевидноJза счет образовани  легкоплавких эвтектик, концентрирующихс  по границам эвтектических зерен . Пример. Дл  изучени  структуры и свойств чугуна предполагаемого состава выплавлены сплавы с различным содержанием компонентов. Дл  сравнительных испытаний используют чугун известного состава с содержанием ингредиентов на среднем уровне. Технологи  получени  сплава предлагаемого состава заключаетс  в расплавлении пизкомарганцовистой шихты высокоуглеродистых металлизованных окатышей, добавки в расплав ферросплавов кремнии. (75% Si), ванади  (45% V), бора (8% В). В ковш перед заливкой ввод т металлическое олово (98% Su) силикокапьций (45% 8.1,20% C.-i/.

3

Расчет шихты осуществл етс  с учето усвоени  кремни , олова и ванади  на уровне 85-90%, кальци  и бора на уровне 80-85Z.

Образцы дл  испытани  заливают в сухую песчаную форму. Испытани  на жаростойкость провод т при 800 С. Составы сплавов и результаты исследовани  представлены в таблице.

357884

Как видно из таблицы, дополнитшгр ный ввод в сплав кальци , олова, бора и свинца существенно повышает окалиностойкость.

5 Предлагаемый состав чугуна целесообразно использовать дл  изготовлени  котлов, котельных ydraHOBOK. Расчетный экономический эффект от внедрени  объекта только на одном 10 заводе составит 19 тыс.руб.

Средний

Известный

Известный

3,2 4,25 0,22

Продолжение таблицы

2,6

0,065 2,1 5,5