SU1539229A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при изготовлении литых деталей гидроаппаратуры. Цель изобретени  - повышение гидроплотности. Новый чугун содержит, мас.%: C 2,5 - 3,3

SI 2,1 - 2,6

MN 0,005 - 0,04

MG 0,002 - 0,02

V 0,05 - 0,45

YT 0,06 - 0,15

CA 0,002 - 0,01

SB 0,05 - 0,12

CO 0,03 - 0,12

SN 0,002 - 0,12

TIN 0,005 - 0,08 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна SB, CO, SN и азота в виде TIN позволили повысить гидроплотность чугуна в 1,3 - 1,35 раза. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  литых деталей гидроаппаратуры .

Цель изобретени  - повышение гидроплотности .

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.

Введение ванади  обусловлено его высокой химической активностью, способностью повышать содержание перлита в структуре, измельчать графит, повышать фактор его формы и плотность чугуна, что обеспечивает значительное повышение гидроплотности.При концентрации ванади  до 0,05 мас.% повышение кольцевой прочности и герметичности несущественное, а при концентрации его более 0,45 мас.% увеличиваетс  отбел, концентраци  неметаллических включений и карбидов в структуре , что снижает герметичность и ударную в зкость и не обеспечивает приращение эффекта (повышени  гидроплотности )

Иттрий оказывает отбеливающее и сфероидизирующее вли ние на структуру, рафинирует расплав, способству  повышению прочности, плотности и герметичности . При концентрации иттри  до 0,06 мас.% его вли ние на структуру, свойства чугуна и герметичнсоть сказываетс  незначительно, а при повышении концентрации висмута 0,15 мас.% увеличиваетс  угар и содержание неметаллических включений, ухудшаетс  форма графита, снижаетс  плотность , герметичность и-износостойкость .

Нитриды титана в количестве 0,005- 0,08 мас.% измельчают графит и структуру повышают прочность, твердость и герметичность чугуна. Их содержание

(Л

с.

определено экспериментально и ограничено пределами, выше верхнего из которых по границам зерен по вл ютс  неметаллические включени  и снижаетс герметичность, а ниже нижнего предела , дисперсность структуры, твердост и гидроплотность наход тс  на низком уровне.

Магний оказывает модифицирующее действие,увеличивает содержание перлита в структуре,дисперсность и компактность графита, что ,способствует увеличению плотности и герматичности. Вли ние магни  начинает про вл тьс  устойчиво с концентрации 0,002 мае .% но при повышении концентрации их более 0,02 мас.% увеличиваетс  отбел, снижаетс  треш.иностойкость, плотность чугуна и гидроплотность. Кальций в количестве 0,002- 0,01 мас.% очищает границы зерен и повышает герметичность. При содержании более 0,01 мас.% кальций оказывает графитизирующее действие и снижает плотность и герметичность чугуна . При концентрации кальци  до 0,002 мас.% увеличиваетс  концентраци  неметаллических включений в чугуне , снижаетс  компактность графита герметичность и надежность деталей гидроаппаратуры.

Содержание основных компонентов (углерод 2,5-3,3 мас.%, кремний 2,1-2,6 мас.% и марганец 0,005™ 0,04 мас.%) прлк то с учетом практики производства герметичных отливок из высокопрочных чугунов дл  деталей гидрооборудовани  и соответствует оптимальной концентрации,

Металлы из группы, содержащей сурьму, олово, кобальт в названных количествах, стабилизируют структуру и повышают содержание перлита, плотность и герметичность чугуна, но при концентрации более 0, i 2 мае,% каждого увеличиваетс  концентраци  карбидов и их ликваци , снижаютс  упруго-пластические свойства и герметичность чугуна в отливках.

Из состава предложенного чугуна исключен церий, так как он увеличивает содержание вермикул рного графита , снижающего упруго-пластические свойства, что способствует снижению плотности и удельной герметичности .

Выплапку чугунов провод т в открытых индукшюнных печ х. При

0

5

0

5

0

5

0

плавках чугунов ипюльзукч мот и ми чированные окатыши, чугунный лом, предельные чугуны, возврат собственного производства. Технологии плавки включает в себ  расплавление металпи- зированных окатышей, передельного чугуна и чугунного лома, введение возврата собственного производства, науглероживание расплава, введение ферросилици , ферромарганца и сили- кокальци , микролегирование феррованадием , кобальтом, сурьмой, оловом, модифицирование магниевой лигатурой, натридами титана и иттрием. Заливку

д

литейных форм производ т модифицированным чугуном при 1380 1400°С.

В табл.1 приведены химические составы чугунов опытных плавок.В табл.2 представлены мехнические свойства и гидроплотность чугуна в отливках.

Испытани  на гидроплотность провод т на специально изготовленных образцах, вырезанных из центральной части ступенчатых технологических проб, Врем  выдержки опытных образцов при испытании были посто нным и составл ло 15с. Определение кольцевой прочности производ т на трубных образцах, механических свойств - на стандартных образцах,1 а износостойкость - по ГОСТ 23.204-78.

Как видно из табл.2, предложенный чугун благодар  дополнительному вводу сурьмы, олова, кобальта и азота в виде нитридов титана, имеет повышенную в 1,3-1,35 раза гидроплотность .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, магний, ванадий, иттрий , кальций, азот и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  гидроплотности, он дополнительно содержит сурьму, кобальт и олово, а азот содержит в виде нитридов титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   5

   Углерод

   Кремний

   Марганец

   Ма г ний

   Ванадий

   Итгрий

   Кальций

   Сурьма

   2,5-3,3 2,1-2,6 0,005-0,04 0,002-0,02 0,05-0,45 0,06-0,15 0,002-0,01 0,05-0,12

   Таблица 2

   стный I

   230

   880 910 «60

   21

   406 43Р 432

   400

   520 540 535

   1 ,35

   I ,48 I .57 I ,62

   I ,30

   1,56 ,6В 1,64.

   12,0

   10,0 9,3 9.5

   0,23

   0,18 0,15 0,16